KR101825863B1 - 실린더 장치 - Google Patents

실린더 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101825863B1
KR101825863B1 KR1020167024673A KR20167024673A KR101825863B1 KR 101825863 B1 KR101825863 B1 KR 101825863B1 KR 1020167024673 A KR1020167024673 A KR 1020167024673A KR 20167024673 A KR20167024673 A KR 20167024673A KR 101825863 B1 KR101825863 B1 KR 101825863B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tank
piston
passage
chamber
compression
Prior art date
Application number
KR1020167024673A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160119820A (ko
Inventor
다카유키 오가와
Original Assignee
케이와이비 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 케이와이비 가부시키가이샤 filed Critical 케이와이비 가부시키가이샤
Publication of KR20160119820A publication Critical patent/KR20160119820A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101825863B1 publication Critical patent/KR101825863B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F16F9/16—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts
    • F16F9/18—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein
    • F16F9/19—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein with a single cylinder and of single-tube type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/22—Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
    • B61F5/24—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
    • F15B11/10—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor in which the servomotor position is a function of the pressure also pressure regulators as operating means for such systems, the device itself may be a position indicating system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F16F9/16—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts
    • F16F9/18—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein
    • F16F9/20—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein with the piston-rod extending through both ends of the cylinder, e.g. constant-volume dampers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/44—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction
    • F16F9/46—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction allowing control from a distance, i.e. location of means for control input being remote from site of valves, e.g. on damper external wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/48—Arrangements for providing different damping effects at different parts of the stroke
    • F16F9/49—Stops limiting fluid passage, e.g. hydraulic stops or elastomeric elements inside the cylinder which contribute to changes in fluid damping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/50—Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/58—Stroke limiting stops, e.g. arranged on the piston rod outside the cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2222/00—Special physical effects, e.g. nature of damping effects
    • F16F2222/12—Fluid damping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2228/00—Functional characteristics, e.g. variability, frequency-dependence
    • F16F2228/06—Stiffness
    • F16F2228/066—Variable stiffness
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2230/00—Purpose; Design features
    • F16F2230/22—Pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

실린더 장치(C1)는, 피스톤(2)과 실린더(1) 중 한쪽에 설치되고, 피스톤(2)과 실린더(1) 중 다른 쪽에 면하는 오목부(2a)와, 신장측실(R1)로부터 오목부(2a)를 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 신장측 배출 통로(6)와, 압축측실(R2)로부터 오목부(2a)를 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 압축측 배출 통로(7)와, 오목부(2a)를 통해 신장측 배출 통로(6)와 압축측 배출 통로(7)를 탱크(T)에 연통하는 탱크측 배출 통로(8)와, 신장시에 통과하는 액체의 흐름에 저항을 부여하여 감쇠력을 발휘하는 신장측 감쇠력 발생 통로(9)와, 수축시에 통과하는 액체의 흐름에 저항을 부여하여 감쇠력을 발휘하는 압축측 감쇠력 발생 통로(10)를 구비한다.

Description

실린더 장치{CYLINDER DEVICE}
본 발명은, 실린더 장치에 관한 것이다.
종래, 이러한 종류의 실린더 장치에 있어서는, 예를 들어 철도 차량에 차체의 진행 방향에 대해 좌우 방향의 진동을 억제하기 위해, 차체와 대차 사이에 개재 장착되어 사용되는 실린더 장치가 알려져 있다.
그리고, 이 실린더 장치는, 예를 들어 실린더와, 실린더 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 피스톤과, 실린더 내에 삽입되어 피스톤에 연결되는 로드와, 실린더 내에 피스톤에 의해 구획된 로드측실과 피스톤측실과, 탱크와, 로드측실과 피스톤측실을 연통하는 제1 통로의 도중에 설치한 제1 개폐 밸브와, 피스톤측실과 탱크를 연통하는 제2 통로의 도중에 설치한 제2 개폐 밸브와, 로드측실에 액체를 공급하는 펌프와, 펌프를 구동하는 모터와, 로드측실을 탱크에 접속하는 배출 통로와, 배출 통로의 도중에 설치한 가변 릴리프 밸브를 구비하여 구성된 것이 있다(예를 들어, JP2013-1305A 참조).
이 실린더 장치에 의하면, 제1 개폐 밸브와 제2 개폐 밸브를 적절하게 개폐시켜 출력하는 추력의 방향을 결정하고, 또한 모터에 의해 펌프를 정속도로 회전시켜, 일정 유량을 실린더 내에 공급하도록 하면서, 가변 릴리프 밸브의 릴리프압을 조절하여 실린더 내의 압력을 제어하여, 원하는 크기의 추력을 원하는 방향으로 출력할 수 있도록 되어 있다.
또한, 다른 실린더 장치는, 예를 들어 실린더와, 실린더 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 피스톤과, 실린더 내에 삽입되어 피스톤에 연결되는 로드와, 실린더 내에 피스톤에 의해 구획된 로드측실과 피스톤측실과, 탱크와, 로드측실과 피스톤측실을 연통하는 제1 통로의 도중에 설치한 제1 개폐 밸브와, 피스톤측실과 탱크를 연통하는 제2 통로의 도중에 설치한 제2 개폐 밸브와, 로드측실을 탱크에 접속하는 배출 통로와, 배출 통로의 도중에 설치한 가변 릴리프 밸브를 구비하여 구성된 것이 있다(예를 들어, JP2000-238637A 참조).
이 실린더 장치에 의하면, 제1 개폐 밸브와 제2 개폐 밸브를 적절하게 개폐시켜 출력하는 감쇠력의 방향을 결정하고, 가변 릴리프 밸브의 릴리프압을 조절하여 실린더 내의 압력을 제어하여, 원하는 크기의 감쇠력을 출력할 수 있도록 되어 있다.
한편, 이러한 실린더 장치가 적용되는 철도 차량에 있어서는, 대차에 대해 차체가 좌우 방향으로 이동할 때, 제한없이 차체의 이동을 허용하면, 대면 차량에의 접촉 혹은 터널 주행시에 터널 내벽에의 접촉이 생각될 수 있으므로, 차체의 좌우 방향의 이동 한계가 정해져 있다.
구체적으로는, 차체가 하방에 중심 핀이 설치되어 있고, 대차측에는, 이 중심 핀의 좌우 양측으로 이격된 위치에 한 쌍의 스토퍼가 설치되어 있다. 그리고, 차체가 대차에 대해 좌우 방향으로 이동하였을 때, 이동 한계에 도달하면 중심 핀이 스토퍼에 충돌하여, 차체의 대차에 대한 이동이 규제되도록 되어 있다.
종래의 실린더 장치에서 철도 차량의 차체의 가로 방향의 진동을 억제하는 경우를 생각하면, 차체의 가로 방향의 가속도를 가속도 센서에 의해 검출하고, 검출한 가속도에 길항하는 추력 혹은 감쇠력을 실린더 장치에서 출력하면, 차체의 진동을 억제할 수 있다.
그러나, 재래선 차량에서는, 곡선 구간 주행시에 있어서 캔트 부족에 의해 스토퍼에 중심 핀이 충돌할 기회가 많아, 충돌시의 가속도가 피드백된다. 이로 인해, 실린더 장치가 출력하는 힘이 과대해져 대차에 대해 차체를 크게 움직이게 해 버려, 스토퍼에 중심 핀이 빈번하게 닿아 차량에 있어서의 승차감을 악화시켜 버리는 경우가 있다.
대차에 대해 차체의 이동량을 규제하도록 실린더 장치를 제어하기 위해서는, 대차에 대한 차체의 변위를 피드백하여, 변위를 작게 하도록 실린더 장치를 제어하면 된다. 그러나, 이 경우에는, 실린더 장치 내에 스트로크 센서를 설치할 필요가 있어, 실린더 장치가 대형화 또는 장척화된다. 또한, 가변 릴리프 밸브에는 전자 밸브가 사용되고 있으므로, 실린더 장치에 스트로크 센서를 설치하면, 센서 신호에 전자 밸브로부터의 노이즈가 겹치므로, 고정밀도의 제어를 기대할 수 없게 되어 버린다. 또한, 변위 제어를 실시하면, 실린더 장치가 대차에 대해 차체를 중앙 부근에 유지하려고 차체와 대차간의 강성이 상승하므로 강체의 봉과 같이 기능해 버려, 차체의 진동의 절연이라고 하는 승차감을 양호하게 하는 목적을 달성할 수 없게 되어 버리는 문제가 새롭게 발생한다.
본 발명은, 철도 차량에 있어서의 승차감을 향상시킬 수 있는 실린더 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 실린더 장치는, 실린더와, 실린더 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 피스톤과, 실린더 내에 삽입되어 피스톤에 연결되는 로드와, 실린더 내에 피스톤에 의해 구획된 신장측실과 압축측실과, 탱크와, 탱크로부터 신장측실을 향하는 액체의 통과만을 허용하는 신장측 흡입 통로와, 탱크로부터 압축측실을 향하는 액체의 통과만을 허용하는 압축측 흡입 통로와, 피스톤과 실린더 중 한쪽에 설치되고, 피스톤과 실린더 중 다른 쪽에 면하는 오목부와, 피스톤에 설치되어 신장측실로부터 오목부를 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 신장측 배출 통로와, 피스톤에 설치되어 압축측실로부터 오목부를 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 압축측 배출 통로와, 오목부를 통해 신장측 배출 통로와 압축측 배출 통로를 탱크에 연통하는 탱크측 배출 통로와, 신장시에 통과하는 액체의 흐름에 저항을 부여하여 감쇠력을 발휘하는 신장측 감쇠력 발생 통로와, 수축시에 통과하는 액체의 흐름에 저항을 부여하여 감쇠력을 발휘하는 압축측 감쇠력 발생 통로를 구비한다.
도 1은 제1 실시 형태에 있어서의 실린더 장치의 개략도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 있어서의 실린더 장치를 철도 차량의 차체와 대차 사이에 개재 장착한 상태를 도시하는 도면이다.
도 3은 제1 실시 형태의 일 변형예에 있어서의 실린더 장치의 개략도이다.
도 4는 제1 실시 형태의 다른 변형예에 있어서의 실린더 장치의 개략도이다.
도 5는 제2 실시 형태에 있어서의 실린더 장치의 개략도이다.
도 6은 제3 실시 형태에 있어서의 실린더 장치의 개략도이다.
도 7은 제4 실시 형태에 있어서의 실린더 장치의 개략도이다.
도 8은 제5 실시 형태에 있어서의 실린더 장치의 개략도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 각 실시 형태에 대해, 공통되는 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 설명의 중복을 피하기 위해, 하나의 실시 형태의 실린더 장치와 다른 실린더 장치에서 공통되는 부재를 구비하고 있는 경우, 하나의 실시 형태의 실린더 장치의 설명에 있어서 설명한 부재에 관하여, 다른 실시 형태의 실린더 장치에 있어서의 설명에서는 상세한 설명을 생략한다.
<제1 실시 형태>
제1 실시 형태에 있어서의 실린더 장치(C1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 실린더(1)와, 실린더(1) 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 피스톤(2)과, 실린더(1) 내에 삽입되어 피스톤(2)에 연결되는 로드(3)와, 실린더(1) 내에 피스톤(2)에 의해 구획된 신장측실(R1)과 압축측실(R2)과, 탱크(T)와, 탱크(T)로부터 신장측실(R1)을 향하는 액체의 통과만을 허용하는 신장측 흡입 통로(4)와, 탱크(T)로부터 압축측실(R2)을 향하는 액체의 통과만을 허용하는 압축측 흡입 통로(5)와, 피스톤(2)의 외주에 설치되고 실린더(1)에 면하는 오목부(2a)와, 피스톤(2)에 설치되어 신장측실(R1)로부터 오목부(2a)를 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 신장측 배출 통로(6)와, 피스톤(2)에 설치되어 압축측실(R2)로부터 오목부(2a)를 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 압축측 배출 통로(7)와, 실린더(1)에 개구되어 오목부(2a)를 통해 신장측 배출 통로(6)와 압축측 배출 통로(7)를 탱크(T)에 연통하는 탱크측 배출 통로(8)와, 신장측실(R1)로부터 탱크(T)를 향하는 액체의 흐름에 저항을 부여하는 신장측 감쇠력 발생 통로로서의 신장측 감쇠 통로(9)와, 압축측실(R2)로부터 탱크(T)를 향하는 액체의 흐름에 저항을 부여하는 압축측 감쇠력 발생 통로로서의 압축측 감쇠 통로(10)를 구비한다. 신장측실(R1)과 압축측실(R2)에는 작동유 등의 액체가 충전됨과 함께, 탱크(T)에는, 액체 외에 기체가 충전되어 있다. 또한, 탱크(T) 내는, 특히 기체를 압축 충전하여 가압 상태로 할 필요는 없지만 가압하도록 해도 된다.
이하, 각 부에 대해 상세하게 설명한다. 실린더(1)는 통 형상이며, 실린더(1)의 일단부(도 1에 있어서의 우측 단부)는 덮개(15)에 의해 폐색되고, 타단부(도 1에 있어서의 좌측 단부)에는 환상의 로드 가이드(16)가 장착된다. 또한, 로드 가이드(16) 내에는, 실린더(1) 내에 이동 가능하게 삽입되는 로드(3)가 미끄럼 이동 가능하게 삽입된다. 로드(3)는, 일단부를 실린더(1) 외부로 돌출시키고, 실린더(1) 내의 타단부가 실린더(1) 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되어 있는 피스톤(2)에 연결된다.
로드(3)의 외주와 로드 가이드(16)의 내주의 사이 및 로드 가이드(16)의 외주와 실린더(1)의 사이는 도시를 생략한 시일 부재에 의해 시일된다. 이에 의해, 실린더(1) 내는 밀폐 상태로 유지되어 있다. 실린더(1) 내에 있어서 피스톤(2)에 의해 구획되는 신장측실(R1)과 압축측실(R2)에는, 전술한 바와 같이 액체로서 작동유가 충전되어 있다.
로드(3)의 일단부(도 1에 있어서의 좌측 단부)와, 실린더(1)의 일단부(도 1에 있어서의 우측 단부)를 폐색하는 덮개(15)에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 각각 장착부(3a, 15a)가 설치된다. 실린더 장치(C1)는, 장착부(3a, 15a)에 의해 제진 대상인 철도 차량의 차체(B)의 중심 핀(P)과 대차(W)에 연결된다. 또한, 실린더 장치(C1)와는 별도로, 중심 핀(P)과 대차(W)의 사이에는, 액추에이터(A)가 개재 장착된다. 또한, 대차(W)에는, 중심 핀(P)으로부터 이격되어 중심 핀(P)의 좌우에 배치되는 한 쌍의 스토퍼(S, S)가 설치된다. 스토퍼(S, S)는, 탄성을 구비하고 있고, 중심 핀(P)에 스토퍼(S)가 접촉하면 압축되어, 탄발력을 발휘하여 중심 핀(P)이 스토퍼(S)를 압축하는 방향의 변위를 억제한다. 따라서, 차체(B)가 대차(W)에 대해 스트로크 중심으로부터 거리 Ls 이상 스트로크하면 중심 핀(P)에 스토퍼(S)가 접촉하여, 서서히 탄발력을 높이면서 차체(B)의 이동을 억제하고, 최압축되면 차체(B)의 그 이상의 변위를 규제하여 차체(B)를 정지시킨다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 신장측 흡입 통로(4)는, 로드 가이드(16)로부터 개구되어 신장측실(R1)을 탱크(T)에 연통한다. 신장측 흡입 통로(4)의 도중에는, 탱크(T)로부터 신장측실(R1)을 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 역지 밸브(4a)가 설치된다. 이에 의해, 신장측 흡입 통로(4)는 탱크(T)로부터 신장측실(R1)을 향하는 액체의 통과만을 허용하는 일방 통행의 통로로 설정된다.
또한, 신장측실(R1)은, 로드 가이드(16)에 개구되는 신장측 감쇠 통로(9)를 통해 탱크(T)에 연통한다. 신장측 감쇠 통로(9)의 도중에는, 감쇠력 발생 요소로서의 릴리프 밸브(9a)가 설치된다. 릴리프 밸브(9a)는, 패시브한 감쇠 밸브이며, 밸브 개방압에 도달하면 신장측 감쇠 통로(9)를 개방하여, 신장측실(R1)로부터 탱크(T)를 향하는 액체의 흐름만을 허용하면서, 통과하는 액체의 흐름에 저항을 부여한다.
압축측 흡입 통로(5)는, 덮개(15)로부터 개구되어 압축측실(R2)을 탱크(T)에 연통한다. 압축측 흡입 통로(5)의 도중에는, 탱크(T)로부터 압축측실(R2)을 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 역지 밸브(5a)가 설치된다. 이에 의해, 압축측 흡입 통로(5)는, 탱크(T)로부터 압축측실(R2)을 향하는 액체의 통과만을 허용하는 일방 통행의 통로로 설정된다.
또한, 압축측실(R2)은, 덮개(15)에 개구되는 압축측 감쇠 통로(10)를 통해 탱크(T)에 연통한다. 압축측 감쇠 통로(10)의 도중에는, 감쇠력 발생 요소로서의 릴리프 밸브(10a)가 설치된다. 릴리프 밸브(10a)는, 패시브한 감쇠 밸브이며, 밸브 개방압에 도달하면 압축측 감쇠 통로(10)를 개방하여, 압축측실(R2)로부터 탱크(T)를 향하는 액체의 흐름만을 허용하면서, 통과하는 액체의 흐름에 저항을 부여한다.
또한, 피스톤(2)의 외주에는, 환상 홈으로서 형성된 오목부(2a)가 형성된다. 오목부(2a)의 축 방향 폭 L1은, 차체(B)가 대차(W)에 대해 스트로크 중심에 배치된 상태에서의 중심 핀(P)과 스토퍼(S) 사이의 거리 Ls의 2배의 길이로 설정되어 있다. 피스톤(2)에는, 신장측실(R1)측의 단부에 개구되고 신장측실(R1)과 오목부(2a)를 연통하는 신장측 배출 통로(6)가 설치된다. 신장측 배출 통로(6)에는, 도중에, 신장측실(R1)로부터 오목부(2a)를 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 역지 밸브(6a)가 설치된다. 이에 의해, 신장측 배출 통로(6)는, 신장측실(R1)로부터 오목부(2a)를 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 통로로 설정된다. 또한, 피스톤(2)에는, 압축측실(R2)측의 단부에 개구되고 압축측실(R2)과 오목부(2a)를 연통하는 압축측 배출 통로(7)가 설치된다. 압축측 배출 통로(7)는, 도중에, 압축측실(R2)로부터 오목부(2a)를 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 역지 밸브(7a)가 설치된다. 이에 의해, 압축측 배출 통로(7)는, 압축측실(R2)로부터 오목부(2a)를 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 통로로 설정된다. 또한, 신장측 배출 통로(6) 및 압축측 배출 통로(7)의 전부를, 피스톤(2) 내에 설치하는 것이 아니라, 일부를 로드(3) 내에 설치해도 된다.
탱크측 배출 통로(8)는, 실린더(1)의 내주로부터 개구되어 탱크(T)로 통하고 있다. 구체적으로는, 실린더(1)에는, 실린더(1)를 직경 방향으로 관통하여 탱크측 배출 통로(8)의 일부를 형성하는 포트(1a)가 설치된다. 피스톤(2)이 실린더(1)에 대해 중립 위치로부터 도 1 중 좌측 방향으로 L1/2 이상 변위하면, 그 이상의 피스톤 변위에 대해 포트(1a)는 일단 피스톤(2)의 외주에 의해 폐색되고, 그 후, 피스톤 변위가 더 진행되면 포트(1a)가 압축측실(R2)에 연통한다. 반대로, 피스톤(2)이 실린더(1)에 대해 중립 위치로부터 도 1 중 우측 방향으로 L1/2 이상 변위되면, 그 이상의 피스톤 변위에 대해 포트(1a)는 일단 피스톤(2)의 외주에 의해 폐색되고, 그 후, 피스톤 변위가 더 진행되면 포트(1a)가 신장측실(R1)에 연통한다. 포트(1a)가 피스톤(2)의 오목부(2a)에 대향하는 상태에서는, 탱크측 배출 통로(8)는 오목부(2a)를 통해 신장측 배출 통로(6) 및 압축측 배출 통로(7)를 탱크(T)에 연통한다. 또한, 피스톤(2)이 포트(1a)보다도 도 1 중 좌측에 있는 경우에는, 탱크측 배출 통로(8)에서만 압축측실(R2)을 탱크(T)에 연통하고, 피스톤(2)이 포트(1a)보다도 도 1 중 우측에 있는 경우에는, 탱크측 배출 통로(8)에서만 신장측실(R1)을 탱크(T)에 연통한다. 또한, 피스톤(2)의 실린더(1)에 대한 중립 위치는, 반드시 실린더(1)의 중앙이 아니어도 되고, 실린더 장치(C1)를 철도 차량의 차체(B)와 대차(W) 사이에 장착하여 중심 핀(P)이 스토퍼(S, S) 사이의 중간에 위치할 때, 피스톤(2)이 실린더(1)에 대해 배치되는 위치를 중립 위치로 하면 된다.
탱크측 배출 통로(8)의 도중에는, 탱크측 배출 통로(8)를 개방 및 차단하는 개폐 밸브(17)가 설치된다. 개폐 밸브(17)는 탱크측 배출 통로(8)를 개방하는 연통 포지션과 탱크측 배출 통로(8)를 차단하는 차단 포지션을 구비한 밸브 본체(17a)와, 밸브 본체(17a)를 가압하여 차단 포지션으로 위치 결정하는 스프링(17b)과, 통전시에 스프링(17b)의 가압력에 저항하여 밸브 본체(17a)를 연통 포지션으로 전환하는 솔레노이드(17c)를 구비한 전자식 개폐 밸브이다.
실린더 장치(C1)는 이상과 같이 구성된다. 이하, 실린더 장치(C1)의 작동에 대해 설명한다. 먼저, 개폐 밸브(17)가 탱크측 배출 통로(8)를 차단하는 경우에 대해 설명한다. 이 경우, 실린더(1)에 대해 피스톤(2)이 도 1 중 좌측 방향으로 이동하는, 즉, 실린더 장치(C1)가 신장 작동하면, 신장측실(R1)이 압축되고, 신장측실(R1)로부터 신장측 감쇠 통로(9)를 통해 탱크(T)로 배출되는 액체의 흐름은 릴리프 밸브(9a)에 의해 저항이 부여되고, 신장측실(R1) 내의 압력은 릴리프 밸브(9a)의 압력 손실에 상응하여 상승한다. 한편, 확대되는 압축측실(R2)에는, 압축측 흡입 통로(5)에 있어서의 역지 밸브(5a)가 개방되어 탱크(T)로부터 액체가 공급되고, 압축측실(R2) 내의 압력은 탱크압으로 된다. 이에 의해, 신장측실(R1)의 압력이 압축측실(R2)의 압력보다도 높아지고, 실린더 장치(C1)는, 신장측실(R1)의 압력과 압축측실(R2)의 압력의 차에 상응한 크기로 신장을 억제하는 방향의 감쇠력을 발휘한다. 이에 대해, 실린더(1)에 대해 피스톤(2)이 도 1 중 우측 방향으로 이동하는, 즉, 실린더 장치(C1)가 수축 작동하면, 압축측실(R2)이 압축된다. 이때, 압축측실(R2)로부터 압축측 감쇠 통로(10)를 통해 탱크(T)로 배출되는 액체의 흐름에는 릴리프 밸브(10a)에 의해 저항이 부여되므로, 압축측실(R2) 내의 압력은 릴리프 밸브(10a)의 압력 손실에 상응하여 상승한다. 한편, 확대되는 신장측실(R1)에는, 신장측 흡입 통로(4)에 있어서의 역지 밸브(4a)가 개방되어 탱크(T)로부터 액체가 공급되고, 신장측실(R1) 내의 압력은 탱크압으로 된다. 이에 의해, 압축측실(R2)의 압력이 신장측실(R1)의 압력보다도 높아지고, 실린더 장치(C1)는, 압축측실(R2)의 압력과 신장측실(R1)의 압력의 차에 상응한 크기로 수축을 억제하는 방향의 감쇠력을 발휘한다. 따라서, 개폐 밸브(17)가 탱크측 배출 통로(8)를 차단하는 경우, 실린더 장치(C1)는, 일반적인 댐퍼와 마찬가지로, 신장 작동 및 수축 작동의 양 행정에 있어서, 스트로크 중에는 감쇠력을 발휘할 수 있다.
다음으로, 개폐 밸브(17)가 탱크측 배출 통로(8)를 연통하는 경우에 대해 설명한다. 피스톤(2)이 실린더(1)에 대해 중립 위치로부터 거리 L1/2 이내의 범위에서 스트로크하는 경우, 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)는 항상 오목부(2a)에 연통된다. 이 범위에서 피스톤(2)이 좌측으로 스트로크하면, 신장측 배출 통로(6), 오목부(2a) 및 탱크측 배출 통로(8)를 통해, 압축되는 신장측실(R1)로부터 탱크(T)로 액체가 배출되고, 신장측실(R1)은 탱크압으로 유지된다. 확대되는 압축측실(R2)에도 압축측 흡입 통로(5)를 통해 탱크(T)로부터 액체가 공급되어, 압축측실(R2)도 탱크압으로 유지된다. 이때, 신장측실(R1)과 탱크(T)에서 차압이 거의 발생하지 않으므로 신장측 감쇠 통로(9)는 차단 상태에 놓인다. 반대로, 중립 위치로부터 거리 L1/2 이내의 범위에서 피스톤(2)이 우측으로 스트로크하면, 압축측 배출 통로(7), 오목부(2a) 및 탱크측 배출 통로(8)를 통해, 압축되는 압축측실(R2)로부터 탱크(T)로 액체가 배출되고, 압축측실(R2)은 탱크압으로 유지된다. 확대되는 신장측실(R1)에도 신장측 흡입 통로(4)를 통해 탱크(T)로부터 액체가 공급되어, 신장측실(R1)도 탱크압으로 유지된다. 이때, 압축측실(R2)과 탱크(T)에서 차압이 거의 발생하지 않으므로 압축측 감쇠 통로(10)는 차단 상태에 놓인다. 이와 같이, 피스톤(2)이 실린더(1)에 대해 중립 위치로부터 거리 L1/2 이내의 범위에서 스트로크하여, 항상, 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)가 오목부(2a)에 연통 상태로 유지되는 경우에는, 실린더 장치(C1)는, 진동 입력에 대해 감쇠력을 거의 발휘하지 않는 상태로 된다. 실린더 장치(C1)가 감쇠력을 거의 발휘하지 않는 스트로크 범위는, 오목부(2a)와 포트(1a)의 연통에 의해 실현된다. 따라서, 오목부(2a)의 축 방향 폭의 설정에 의해 감쇠력을 거의 발휘하지 않는 스트로크 범위가 설정된다. 그리고, 이 범위는, 본 실시 형태의 실린더 장치(C1)에서는, 오목부(2a)의 축 방향 폭 L1을, 중심 핀(P)이 스트로크 중심에 있는 상태에 있어서의 스토퍼(S)와 중심 핀(P) 사이의 거리 Ls의 2배의 값으로 설정된다. 이에 의해, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 접촉할 때까지는, 실린더 장치(C1)는 감쇠력을 거의 발생하지 않는 상태로 유지된다.
이에 대해, 피스톤(2)이 실린더(1)에 대해 중립 위치로부터 거리 L1/2 이내의 범위를 초과하여 스트로크하는 경우이며, 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)가 피스톤(2)에 의해 폐색되는 상황에서는, 개폐 밸브(17)가 폐쇄된 상태와 동일한 상태로 되므로, 실린더 장치(C1)는, 신축에 대해 감쇠력을 발휘한다. 또한, 포트(1a)는, 피스톤(2)의 변위가 진행되면 서서히 포트(1a)가 폐쇄되므로, 실린더 장치(C1)는, 피스톤(2)의 변위가 진행되면 포트(1a)가 완전히 폐색될 때까지 서서히 감쇠력을 높인다.
따라서, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 접촉하고, 피스톤(2)이 포트(1a)와 폐색하는 범위에서는, 실린더 장치(C1)는 감쇠력을 발휘하여, 중심 핀(P)이 스트로크 중심으로부터 이격되는 것을 억제하는 감쇠력을 발휘한다. 이와 같이, 실린더 장치(C1)는, 스트로크 센서를 설치하지 않고, 차체(B)의 대차(W)에 대한 위치에 의존하여 감쇠력을 발휘할 수 있다. 그리고, 실린더 장치(C1)는, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 충돌하는 경우에, 감쇠력을 발휘하여 차체(B)의 대차(W)에 대한 변위를 서서히 억제하여, 스트로크 엔드에서 차체(B)에 불쾌한 진동을 부여하지 않게 되어, 양호한 승차감을 확보할 수 있다. 또한, 실린더 장치(C1)는, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 접촉할 때까지는, 차체(B)의 대차(W)에 대한 변위를 억제하는 힘을 발휘하지 않는다. 따라서, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 접촉하지 않는 범위에 있어서, 실린더 장치(C1)에 병설되는 액추에이터(A)가 차체(B)의 진동을 억제하는 제어력의 발휘 중에, 실린더 장치(C1)가 이 제어력에 대항하는 감쇠력을 발휘하지 않으므로, 철도 차량에 있어서의 승차감을 저해하지 않고, 액추에이터(A)의 에너지 소비를 경감시킬 수 있다.
또한, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 1 중 좌측에 있고, 피스톤(2)이 신장측실(R1)을 압축하는 방향, 즉, 도 1 중 좌측 방향으로 스트로크할 때에는, 신장측실(R1)이 압축되어 신장측실(R1)로부터 신장측 감쇠 통로(9)를 통해 탱크(T)로 배출되는 액체의 흐름에는 릴리프 밸브(9a)에 의해 저항이 부여되고, 확대되는 압축측실(R2)에는 탱크(T)로부터 탱크측 배출 통로(8) 및 압축측 흡입 통로(5)를 통해 액체가 공급된다. 이에 의해, 실린더 장치(C1)는 신장에 대항하는 감쇠력을 발휘한다. 이에 대해, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 1 중 좌측에 있고, 피스톤(2)이 압축측실(R2)을 압축하는 방향, 즉, 도 1 중 우측 방향으로 스트로크할 때에는, 압축측실(R2)이 탱크측 배출 통로(8)를 통해 탱크(T)에 연통되어 있으므로, 압축되는 압축측실(R2)로부터 액체가 탱크측 배출 통로(8)를 통해 탱크(T)로 배출된다. 따라서, 압축측실(R2) 내의 압력이 탱크압으로 되고, 확대되는 신장측실(R1)에도 신장측 흡입 통로(4)를 통해 탱크(T)로부터 액체가 공급되므로 신장측실(R1) 내도 탱크압으로 된다. 따라서, 신장측실(R1)의 압력과 압축측실(R2)의 압력에 차가 발생하지 않아, 실린더 장치(C1)는 감쇠력을 거의 발휘하지 않는다. 이 상태는, 피스톤(2)이 포트(1a)에 대향하여 탱크측 배출 통로(8)를 폐색할 때까지 유지되므로, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 1 중 좌측에 있는 상태로부터 피스톤(2)이 압축측실(R2)을 압축하는 방향으로 스트로크하여, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)를 폐색할 때까지는, 실린더 장치(C1)는 감쇠력을 발휘하지 않는다.
또한, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 1 중 우측에 있고, 피스톤(2)이 압축측실(R2)을 압축하는 방향, 즉, 도 1 중 우측 방향으로 스트로크할 때에는, 압축측실(R2)이 압축되어 압축측실(R2)로부터 압축측 감쇠 통로(10)를 통해 탱크(T)로 배출되는 액체의 흐름에 릴리프 밸브(10a)에 의해 저항이 부여되고, 확대되는 신장측실(R1)에는 탱크(T)로부터 탱크측 배출 통로(8) 및 신장측 흡입 통로(4)를 통해 액체가 공급된다. 이에 의해, 실린더 장치(C1)는 수축에 대항하는 감쇠력을 발휘한다. 이에 대해, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 1 중 우측에 있고, 피스톤(2)이 신장측실(R1)을 압축하는 방향, 즉, 도 1 중 좌측 방향으로 스트로크할 때에는, 신장측실(R1)이 탱크측 배출 통로(8)를 통해 탱크(T)에 연통되어 있으므로, 압축되는 신장측실(R1)로부터 액체가 탱크측 배출 통로(8)를 통해 탱크(T)로 배출된다. 따라서, 신장측실(R1) 내의 압력이 탱크압으로 되고, 확대되는 압축측실(R2)에도 압축측 흡입 통로(5)를 통해 탱크(T)로부터 액체가 공급되므로 압축측실(R2) 내도 탱크압으로 된다. 따라서, 신장측실(R1)의 압력과 압축측실(R2)의 압력에 차가 발생하지 않아, 실린더 장치(C1)는 감쇠력을 거의 발휘하지 않는다. 이 상태는, 피스톤(2)이 포트(1a)에 대향하여 탱크측 배출 통로(8)를 폐색할 때까지 유지되므로, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 1 중 우측에 있는 상태로부터 피스톤(2)이 신장측실(R1)을 압축하는 방향으로 스트로크하여, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)를 폐색할 때까지는, 실린더 장치(C1)는 감쇠력을 발휘하지 않는다.
이와 같이, 실린더 장치(C1)는, 탱크측 배출 통로(8)가 오목부(2a)에 대향하는 범위 내에서 스트로크하는 경우, 이 범위를 추력 저감 스트로크 범위로 하여 감쇠력을 저감, 즉, 감쇠력을 발휘하지 않는 불감대로 하고 있다. 또한, 실린더 장치(C1)는, 피스톤(2)이 이 스트로크 범위를 초과하여 스트로크하는 경우에는, 중립 위치로부터 이격되는 방향의 스트로크에 대해서는 이것을 중립 위치로 복귀시키는 방향의 감쇠력을 발휘함과 함께, 피스톤(2)이 중립 위치로 복귀하는 방향의 스트로크에 대해, 탱크측 배출 통로(8)를 폐색하는 위치로 복귀할 때까지는 이것을 저해하는 감쇠력을 발휘하지 않는다.
이와 같이, 실린더 장치(C1)는, 불감대의 범위에서의 스트로크, 즉, 차체(B)의 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 접촉할 때까지는 감쇠력을 저감하여, 액추에이터(A)의 제어력에 의한 차체(B)의 진동 억제 제어를 방해하지 않는다.
또한, 불감대의 범위를 초과하여 스트로크하는 경우, 즉, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 접촉하면, 스토퍼(S)에 의한 탄발력에 의한 차체(B)의 변위의 억제를 조성하는 감쇠력을 발휘하여, 차체(B)의 그 이상의 변위를 억제한다. 따라서, 차체(B)의 스트로크 엔드측으로의 이동 속도가 느려져, 차체(B)의 스트로크 엔드에서의 충격이 완화된다. 또한, 불감대의 범위를 초과하여 스트로크하는 경우이며, 액추에이터(A)가 차체(B)를 스트로크 엔드측으로 이동시키는 경우에는, 이것을 억제하는 감쇠력을 발휘하여 차체(B)의 변위를 억제할 수 있음과 함께, 차체(B)가 스트로크 중심측으로 복귀하는 방향으로 이동하는 경우에는 이것을 방해하는 감쇠력을 발휘하지 않으므로, 차체(B)를 신속하게 스트로크 중심측으로 복귀시킬 수 있다. 또한, 스트로크 센서를 설치하여 변위를 센싱할 필요도 없고, 실린더 장치(C1)에, 감쇠력을 저감시키는 추력 저감 스트로크 범위를 설정할 수 있으므로, 동작이 항상 안정된다. 따라서, 실린더 장치(C1)에 의하면, 철도 차량에 있어서의 승차감을 향상시킬 수 있다.
또한, 전술한 점에서는, 탱크측 배출 통로(8)에 개폐 밸브(17)를 설치하고 있고, 이 개폐 밸브(17)를 설치하면 탱크측 배출 통로(8)의 유효와 무효를 전환할 수 있다. 개폐 밸브(17)의 밸브 폐쇄에 의해 탱크측 배출 통로(8)가 무효로 되는 경우에는, 실린더 장치(C1)는 추력 저감 스트로크 범위를 갖지 않는 일반적인 패시브한 댐퍼로서 기능할 수 있고, 개폐 밸브(17)가 개방되면, 실린더 장치(C1)는, 감쇠력을 발휘하지 않는 불감대인 추력 저감 스트로크 범위를 구비한 댐퍼로서 기능할 수 있게 된다. 또한, 개폐 밸브(17)가 비통전시에 차단 포지션을 취하도록 되어 있어, 무언가의 이유에 의해 통전 불가능 또는 밸브의 전환이 불가능해지는 실함시에는, 개폐 밸브(17)가 차단 포지션을 취하므로, 차체(B)의 진동을 항상 억제하는 모드로 자동으로 이행할 수 있다. 또한, 실린더 장치(C1)뿐만 아니라, 이것에 병설되는 액추에이터(A)도 실함 상태로 되어 있어도, 차체(B)의 진동을 억제할 수 있는 이점이 있다. 단, 실린더 장치(C1)에 감쇠력을 발휘하지 않는 추력 저감 스트로크 범위를 갖는 댐퍼로서 기능시키는 데 있어서는, 개폐 밸브(17)를 설치하지 않아도 된다. 또한, 탱크측 배출 통로(8)에 도 1 중의 파선으로 나타내는 바와 같이, 감쇠력 발생 요소로서의 스로틀 밸브(8a)를 설치하면, 실린더 장치(C1)는, 추력 저감 스트로크 범위에서의 스트로크시에도 신장측 감쇠 통로(9) 및 압축측 감쇠 통로(10)에서 발생하는 감쇠력보다도 낮은 감쇠력을 발휘할 수 있다. 또한, 도 1 중의 파선으로 나타내는 바와 같이, 탱크측 배출 통로(8)에 개폐 밸브(17)에 병렬하여, 혹은 개폐 밸브(17)를 폐지하는 경우에는 스로틀 밸브(8a)에 병렬하여 감쇠력 발생 요소로서의 릴리프 밸브(8b)를 설치하고, 릴리프 밸브(8b)에서 탱크측 배출 통로(8)를 액체가 흐를 때에 저항을 부여하도록 하면, 실린더 장치(C1)가 추력 저감 스트로크 범위 밖에서 스트로크하는 경우에는 스트로크의 방향에 의존하지 않고 반드시 감쇠력을 발휘하도록 설정할 수 있다. 탱크측 배출 통로(8)에 감쇠력 발생 요소를 설치하면, 실린더 장치(C1)는, 추력 저감 스트로크 범위에 있어서 저감쇠력을 발휘하여, 중심 핀(P)과 스토퍼(S)의 충돌 기회를 저감시킬 수 있다.
또한, 전술한 실시 형태에서는, 오목부(2a)의 축 방향 폭 L1은, 스토퍼(S)와 중심 핀(P) 사이의 거리 Ls의 2배의 값으로 설정되어 있지만, 스토퍼(S)에 중심 핀(P)이 충돌하기 전에 실린더 장치(C1)에 감쇠력을 발휘시키고자 하는 경우에는, L1＜Ls×2로 설정하면 되고, 스토퍼(S)에 중심 핀(P)이 충돌하고 나서 실린더 장치(C1)에 감쇠력을 발휘시키고자 하는 경우에는, L1＞Ls×2로 설정하면 된다. 오목부(2a)의 축 방향 폭의 설정에 의해, 실린더 장치(C1)에 있어서의 추력이 저감되는 추력 저감 스트로크 범위를 설정할 수 있으므로, 당해 범위의 튜닝이 매우 용이해진다. 또한, 추력 저감 스트로크 범위에서는, 차체(B), 대차(W)간의 강성이 상승하지 않으므로, 대차(W)의 진동을 차체(B)에 전달하지 않고 진동을 절연할 수 있다. 오목부(2a)의 축 방향 폭 L1은, 스토퍼(S)의 강성, 중심 핀(P)에 접촉하고 나서 최압축되어 중심 핀(P)을 정지시킬 때까지의 중심 핀(P)의 스트로크량 등으로부터, 차체(B)의 승차감이 최적으로 되도록 설정하면 된다.
또한, 오목부(2a)는, 피스톤(2)의 외주에 환상 홈을 마련하여 형성되어 있지만, 도 3에 도시하는 바와 같이 피스톤(2)을 구성해도 된다. 구체적으로는, 피스톤(2)은 로드(3)에 설치되어 실린더(1)에 미끄럼 접촉하는 원반 형상의 제1 피스톤 형성 부재(18)와, 로드(3)에 제1 피스톤 형성 부재(18)와 이격되어 설치되어 실린더(1)에 미끄럼 접촉하는 원반 형상의 제2 피스톤 형성 부재(19)로 구성되어 있다. 그리고, 오목부(20)는, 제1 피스톤 형성 부재(18)와 제2 피스톤 형성 부재(19) 사이에 형성되는 환상 간극으로 형성된다. 이와 같이, 피스톤(2)을 2개의 원반 형상의 제1 피스톤 형성 부재(18)와 제2 피스톤 형성 부재(19)로 구성하여, 이들 제1 피스톤 형성 부재(18)와 제2 피스톤 형성 부재(19)의 사이에 신장측실(R1)과 압축측실(R2)로부터 구획되는 오목부(20)를 설치해도 된다. 그리고, 신장측실(R1)과 오목부(20)를 구획하는 제1 피스톤 형성 부재(18)에 신장측 배출 통로(6)를 설치하고, 압축측실(R2)과 오목부(20)를 구획하는 제2 피스톤 형성 부재(19)에 압축측 배출 통로(7)를 설치하면 된다. 오목부(20)의 폭의 조정은, 로드(3)의 외주이며 제1 피스톤 형성 부재(18)와 제2 피스톤 형성 부재(19) 사이에 통 형상의 스페이서(40)의 설치에 의해 용이하게 조정 가능하다. 또한, 오목부(20)의 축 방향 길이를 길게 할 필요가 있는 경우, 단일의 피스톤(2)의 외주에 이러한 오목부를 형성하면 피스톤(2)의 축 방향 길이가 길어져 중량이 무거워지지만, 제1 피스톤 형성 부재(18)와 제2 피스톤 형성 부재(19)로 피스톤(2)을 구성하면 오목부(20)의 축 방향 길이를 길게 해도 중량 증가를 초래하지 않는다. 또한, 제1 피스톤 형성 부재(18)와 제2 피스톤 형성 부재(19)로 피스톤(2)을 구성하면 신장측 배출 통로(6) 및 압축측 배출 통로(7)의 설치도 용이해진다. 또한, 신장측 배출 통로(6) 및 압축측 배출 통로(7)는 각각, 제1 피스톤 형성 부재(18)와 제2 피스톤 형성 부재(19)에 설치하는 것이 아니라, 로드(3)에 설치해도 된다. 단, 역지 밸브(6a)를 리프 밸브로 구성하는 경우에는, 제1 피스톤 형성 부재(18)에 신장측 배출 통로(6)의 통로를 형성하는 포트를 설치하여, 제1 피스톤 형성 부재(18)의 오목부측에 로드(3)의 외주에 장착되는 리프 밸브를 적층하면, 신장측 배출 통로(6)를 용이하게 구성할 수 있다. 또한, 역지 밸브(7a)를 리프 밸브로 구성하는 경우에는, 제2 피스톤 형성 부재(19)에 압축측 배출 통로(7)의 통로를 형성하는 포트를 설치하여, 제2 피스톤 형성 부재(19)의 오목부측에 로드(3)의 외주에 장착되는 리프 밸브를 적층하면, 압축측 배출 통로(7)에 대해서도 용이하게 구성할 수 있다.
또한, 도 4에 도시하는 바와 같이, 피스톤(2)에 오목부(2a)를 형성하는 것이 아니라, 실린더(1)의 내주에 포트(1a)를 설치하는 대신에 환상 홈을 형성하여 오목부(1b)를 형성하고, 이 오목부(1b)를 탱크측 배출 통로(8)에 의해 탱크(T)에 연통시킴과 함께, 피스톤(2)에 신장측 배출 통로(6)와 압축측 배출 통로(7)를 설치하여, 이들 출구 포트(2c)를 피스톤(2)의 외주에 설치하도록 해도 된다. 또한, 이 경우에 있어서도, 신장측 배출 통로(6) 및 압축측 배출 통로(7)의 전부를 피스톤(2) 내에 설치하는 것이 아니라, 일부를 로드(3) 내에 설치해도 된다. 이와 같이 해도, 오목부(1b)가 출구 포트(2c)에 대면하고 있는 상태에서는, 신장측 배출 통로(6) 및 압축측 배출 통로(7)와 탱크측 배출 통로(8)가 연통 상태에 놓이므로, 실린더 장치(C1)는 감쇠력을 발휘하지 않는다. 따라서, 실린더(1)에 오목부(1b)를 설치한 실린더 장치(C1)에 있어서도, 도 1에 도시한 실린더 장치(C1)와 마찬가지의 작동을 나타내고, 마찬가지의 효과가 얻어진다. 단, 피스톤(2)의 축 방향 길이는, 오목부(1b)의 축 방향 길이의 2배 이상의 길이로 설정할 필요가 있다.
이와 같이, 오목부(2a, 1b)는, 피스톤(2)의 외주에 형성한 환상 홈으로 형성해도 되고, 실린더(1)의 내주에 형성한 환상 홈으로 형성해도 된다. 또한, 오목부(2a, 1b, 20)가 환상이므로, 피스톤(2)이 실린더(1)에 대해 주위 방향으로 회전해도, 오목부(2a, 1b, 20)를 통해, 신장측 배출 통로(6) 및 압축측 배출 통로(7)와 탱크측 배출 통로(8)의 연통이 확보된다.
또한, 릴리프 밸브(9a, 10a, 8b)는, 감쇠력의 발생을 가능하게 하면 되므로, 밸브 개방압의 설정이 없는 감쇠 밸브, 스로틀 밸브로 변경할 수 있다.
<제2 실시 형태>
다음으로, 제2 실시 형태에 있어서의 실린더 장치(C2)에 대해 설명한다. 실린더 장치(C2)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 실린더(1)와, 실린더(1) 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 피스톤(2)과, 실린더(1) 내에 삽입되어 피스톤(2)에 연결되는 로드(3)와, 실린더(1) 내에 피스톤(2)에 의해 구획된 신장측실(R1)과 압축측실(R2)과, 탱크(T)와, 탱크(T)로부터 신장측실(R1)을 향하는 액체의 통과만을 허용하는 신장측 흡입 통로(4)와, 탱크(T)로부터 압축측실(R2)을 향하는 액체의 통과만을 허용하는 압축측 흡입 통로(5)와, 피스톤(2)의 외주에 설치되어 실린더(1)에 면하는 오목부(2a)와, 피스톤(2)에 설치되어 신장측실(R1)로부터 오목부(2a)를 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 신장측 배출 통로(6)와, 피스톤(2)에 설치되어 압축측실(R2)로부터 오목부(2a)를 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 압축측 배출 통로(7)와, 실린더(1)에 개구되어 오목부(2a)를 통해 신장측 배출 통로(6)와 압축측 배출 통로(7)를 탱크(T)에 연통하는 탱크측 배출 통로(8)와, 신장측실(R1)로부터 압축측실(R2)을 향하는 액체의 흐름에 저항을 부여하는 신장측 감쇠력 발생 통로로서의 신장측 연락 통로(21)와, 압축측실(R2)로부터 탱크(T)를 향하는 액체의 흐름에 저항을 부여하는 압축측 감쇠력 발생 통로로서의 압축측 감쇠 통로(10)를 구비한다. 이와 같이, 실린더 장치(C2)는, 제1 실시 형태의 실린더 장치(C1)의 구성으로부터 신장측 감쇠 통로(9)를 폐지하고, 대신에 신장측 연락 통로(21)를 설치한 것 외에는, 실린더 장치(C1)와 마찬가지의 구성을 구비하고 있다.
신장측 연락 통로(21)는, 신장측실(R1)과 압축측실(R2)을 연통하고, 도중에 릴리프 밸브(21a)를 구비한다. 릴리프 밸브(21a)는, 패시브한 감쇠 밸브이며, 밸브 개방압에 도달하면 신장측 연락 통로(21)를 개방하여, 신장측실(R1)로부터 압축측실(R2)을 향하는 액체의 흐름만을 허용하면서, 통과하는 액체의 흐름에 저항을 부여한다.
다음으로, 실린더 장치(C2)의 작동에 대해 설명한다. 먼저, 개폐 밸브(17)가 탱크측 배출 통로(8)를 차단하는 경우에 대해 설명한다. 이 경우, 실린더(1)에 대해 피스톤(2)이 도 5 중 좌측 방향으로 이동하는, 즉, 실린더 장치(C2)가 신장 작동하면, 신장측실(R1)이 압축된다. 이때, 신장측실(R1)로부터 신장측 연락 통로(21)를 통해 압축측실(R2)을 향하는 액체의 흐름에는 릴리프 밸브(21a)에 의해 저항이 부여되므로, 신장측실(R1) 내의 압력은 릴리프 밸브(21a)의 압력 손실에 상응하여 상승한다. 한편, 확대되는 압축측실(R2)에는, 신장측실(R1)로부터 신장측 연락 통로(21)를 통해 액체가 공급되지만, 로드(3)가 실린더(1) 내로부터 퇴출하는 체적분의 액체가 부족하므로, 압축측 흡입 통로(5)를 통해 탱크(T)로부터 액체가 공급된다. 따라서, 압축측실(R2) 내의 압력은 탱크압으로 된다. 이에 의해, 신장측실(R1)의 압력이 압축측실(R2)의 압력보다도 높아져, 실린더 장치(C2)는, 신장측실(R1)의 압력과 압축측실(R2)의 압력의 차에 상응한 크기로 신장을 억제하는 방향의 감쇠력을 발휘한다.
이에 대해, 실린더(1)에 대해 피스톤(2)이 도 5 중 우측 방향으로 이동하는, 즉, 실린더 장치(C2)가 수축 작동하면, 압축측실(R2)이 압축된다. 이때, 압축측실(R2)로부터 압축측 감쇠 통로(10)를 통해 탱크(T)로 배출되는 액체의 흐름에 릴리프 밸브(10a)에 의해 저항이 부여되므로, 압축측실(R2) 내의 압력은 릴리프 밸브(10a)의 압력 손실에 상응하여 상승한다. 한편, 확대되는 신장측실(R1)에는, 신장측 흡입 통로(4)에 있어서의 역지 밸브(4a)가 개방되어 탱크(T)로부터 액체가 공급되고, 신장측실(R1) 내의 압력은 탱크압으로 된다. 이에 의해, 압축측실(R2)의 압력이 신장측실(R1)의 압력보다도 높아져, 실린더 장치(C2)는, 압축측실(R2)의 압력과 신장측실(R1)의 압력의 차에 상응한 크기로 수축을 억제하는 방향의 감쇠력을 발휘한다. 따라서, 개폐 밸브(17)가 탱크측 배출 통로(8)를 차단하는 경우, 실린더 장치(C2)는, 일반적인 댐퍼와 마찬가지로, 신장 작동 및 수축 작동의 양 행정에 있어서, 스트로크 중에는 감쇠력을 발휘한다.
다음으로, 개폐 밸브(17)가 탱크측 배출 통로(8)를 연통하는 경우에 대해 설명한다. 피스톤(2)이 실린더(1)에 대해 중립 위치로부터 거리 L1/2 이내의 범위에서 스트로크하는 경우, 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)는 항상 오목부(2a)에 연통된다. 이 범위에서 피스톤(2)이 좌측으로 스트로크하면, 신장측 배출 통로(6), 오목부(2a) 및 탱크측 배출 통로(8)를 통해, 압축되는 신장측실(R1)로부터 탱크(T)로 액체가 배출되고, 신장측실(R1)은 탱크압으로 유지된다. 확대되는 압축측실(R2)에도 압축측 흡입 통로(5)를 통해 탱크(T)로부터 액체가 공급되어, 압축측실(R2)도 탱크압으로 유지된다. 이때, 신장측실(R1)과 압축측실(R2)에서 차압이 거의 발생하지 않으므로 신장측 연락 통로(21)는 차단 상태에 놓인다. 반대로, 중립 위치로부터 거리 L1/2 이내의 범위에서 피스톤(2)이 우측으로 스트로크하면, 압축측 배출 통로(7), 오목부(2a) 및 탱크측 배출 통로(8)를 통해, 압축되는 압축측실(R2)로부터 탱크(T)로 액체가 배출되고, 압축측실(R2)은 탱크압으로 유지된다. 확대되는 신장측실(R1)에도 신장측 흡입 통로(4)를 통해 탱크(T)로부터 액체가 공급되어, 신장측실(R1)도 탱크압으로 유지된다. 이때, 압축측실(R2)과 탱크(T)에서 차압이 거의 발생하지 않으므로, 압축측 감쇠 통로(10)는 차단 상태에 놓인다. 이와 같이, 피스톤(2)이 실린더(1)에 대해 중립 위치로부터 거리 L1/2 이내의 범위에서 스트로크하여, 항상, 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)가 오목부(2a)에 연통 상태로 유지되는 경우에는, 실린더 장치(C2)는, 진동 입력에 대해 감쇠력을 거의 발휘하지 않는 상태가 된다. 따라서, 실린더 장치(C2)에 있어서도, 실린더 장치(C1)와 마찬가지로, 오목부(2a)와 포트(1a)의 연통에 의해 감쇠력을 거의 발휘하지 않는 추력 저감 스트로크 범위가 설정되어 있고, 이 추력 저감 스트로크 범위는, 오목부(2a)의 축 방향 폭에 의해 설정된다.
이에 대해, 피스톤(2)이 실린더(1)에 대해 중립 위치로부터 거리 L1/2 이내의 범위를 초과하여 스트로크하는 경우이며, 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)가 피스톤(2)에 의해 폐색되는 상황에서는, 개폐 밸브(17)가 폐쇄된 상태와 동일한 상태로 되므로, 실린더 장치(C2)는, 신축에 대해 감쇠력을 발휘한다. 또한, 포트(1a)는 피스톤(2)의 변위가 진행되면 서서히 포트(1a)가 폐쇄되므로, 실린더 장치(C2)는, 피스톤(2)의 변위가 진행되면 포트(1a)가 완전히 폐색될 때까지 서서히 감쇠력을 높인다.
따라서, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 접촉하고, 피스톤(2)이 포트(1a)와 폐색하는 범위에서는, 실린더 장치(C2)는 감쇠력을 발휘하여, 중심 핀(P)이 스트로크 중심으로부터 이격되는 것을 억제하는 감쇠력을 발휘한다. 이와 같이, 실린더 장치(C2)는, 스트로크 센서를 설치하지 않고, 차체(B)의 대차(W)에 대한 위치에 의존하여 감쇠력을 발휘할 수 있다. 그리고, 실린더 장치(C2)는, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 충돌하는 경우에, 감쇠력을 발휘하여 차체(B)의 대차(W)에 대한 변위를 서서히 억제하여, 스트로크 엔드에서 차체(B)에 불쾌한 진동을 부여하지 않고, 양호한 승차감을 확보할 수 있다. 또한, 실린더 장치(C2)는, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 접촉할 때까지는, 차체(B)의 대차(W)에 대한 변위를 억제하는 힘을 발휘하지 않는다. 따라서, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 접촉하지 않는 범위에 있어서, 실린더 장치(C2)에 병설되는 액추에이터(A)가 차체(B)의 진동을 억제하는 제어력의 발휘 중에, 실린더 장치(C2)가 이 제어력에 대항하는 감쇠력을 발휘하지 않으므로, 철도 차량에 있어서의 승차감을 저해하지 않고, 액추에이터(A)의 에너지 소비를 경감시킬 수 있다.
또한, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 5 중 좌측에 있고, 피스톤(2)이 신장측실(R1)을 압축하는 방향, 즉, 도 5 중 좌측 방향으로 스트로크할 때에는, 신장측실(R1)이 압축되어 신장측실(R1)로부터 신장측 연락 통로(21)를 통해 압축측실(R2)로 배출되는 액체의 흐름에는 릴리프 밸브(21a)에 의해 저항이 부여되고, 확대되는 압축측실(R2)에는 탱크(T)로부터 탱크측 배출 통로(8) 및 압축측 흡입 통로(5)를 통해 액체가 공급되므로, 실린더 장치(C2)는 신장에 대항하는 감쇠력을 발휘한다. 이에 대해, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 5 중 좌측에 있고, 피스톤(2)이 압축측실(R2)을 압축하는 방향, 즉, 도 5 중 우측 방향으로 스트로크할 때에는, 압축측실(R2)이 탱크측 배출 통로(8)를 통해 탱크(T)에 연통되어 있으므로, 압축되는 압축측실(R2)로부터 액체가 탱크측 배출 통로(8)를 통해 탱크(T)로 배출된다. 따라서, 압축측실(R2) 내의 압력이 탱크압으로 되고, 확대되는 신장측실(R1)에도 신장측 흡입 통로(4)를 통해 탱크(T)로부터 액체가 공급되므로 신장측실(R1) 내도 탱크압으로 되어, 신장측실(R1)의 압력과 압축측실(R2)의 압력에 차가 발생하지 않아, 실린더 장치(C2)는 감쇠력을 거의 발휘하지 않는다. 이 상태는, 피스톤(2)이 포트(1a)에 대향하여 탱크측 배출 통로(8)를 폐색할 때까지 유지되므로, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 5 중 좌측에 있는 상태로부터 피스톤(2)이 압축측실(R2)을 압축하는 방향으로 스트로크하여, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)를 폐색할 때까지는, 실린더 장치(C2)는 감쇠력을 발휘하지 않는다.
또한, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 5 중 우측에 있고, 피스톤(2)이 압축측실(R2)을 압축하는 방향, 즉, 도 5 중 우측 방향으로 스트로크할 때에는, 압축측실(R2)이 압축되어 압축측실(R2)로부터 압축측 감쇠 통로(10)를 통해 탱크(T)로 배출되는 액체의 흐름에는 릴리프 밸브(10a)에 의해 저항이 부여되고, 확대되는 신장측실(R1)에는 탱크(T)로부터 탱크측 배출 통로(8) 및 신장측 흡입 통로(4)를 통해 액체가 공급되므로, 실린더 장치(C2)는 수축에 대항하는 감쇠력을 발휘한다. 이에 대해, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 5 중 우측에 있고, 피스톤(2)이 신장측실(R1)을 압축하는 방향, 즉, 도 5 중 좌측 방향으로 스트로크할 때에는, 신장측실(R1)이 탱크측 배출 통로(8)를 통해 탱크(T)에 연통되어 있으므로, 압축되는 신장측실(R1)로부터 액체가 탱크측 배출 통로(8)를 통해 탱크(T)로 배출된다. 따라서, 신장측실(R1) 내의 압력이 탱크압으로 되고, 확대되는 압축측실(R2)에도 압축측 흡입 통로(5)를 통해 탱크(T)로부터 액체가 공급되므로 압축측실(R2) 내도 탱크압으로 되어, 신장측실(R1)의 압력과 압축측실(R2)의 압력에 차가 발생하지 않아, 실린더 장치(C2)는 감쇠력을 거의 발휘하지 않는다. 이 상태는, 피스톤(2)이 포트(1a)에 대향하여 탱크측 배출 통로(8)를 폐색할 때까지 유지되므로, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 5 중 우측에 있는 상태로부터 피스톤(2)이 신장측실(R1)을 압축하는 방향으로 스트로크하여, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)를 폐색할 때까지는, 실린더 장치(C2)는 감쇠력을 발휘하지 않는다.
이와 같이, 실린더 장치(C2)는, 탱크측 배출 통로(8)가 오목부(2a)에 대향하는 범위 내에서 스트로크하는 경우, 이 범위를 추력 저감 스트로크 범위로 하여 감쇠력을 발휘하지 않는 불감대로 하고 있다. 또한, 실린더 장치(C2)는, 피스톤(2)이 이 스트로크 범위를 초과하여 스트로크하는 경우에는, 중립 위치로부터 이격되는 방향의 스트로크에 대해서는 이것을 중립 위치로 복귀시키는 방향의 감쇠력을 발휘함과 함께, 피스톤(2)이 중립 위치로 복귀하는 방향의 스트로크에 대해, 탱크측 배출 통로(8)를 폐색하는 위치로 복귀할 때까지는 이것을 저해하는 감쇠력을 발휘하지 않는다.
따라서, 실린더 장치(C2)는, 실린더 장치(C1)와 마찬가지로 작동함과 함께 마찬가지의 효과를 발휘하므로, 철도 차량에 있어서의 승차감을 향상시킬 수 있다.
또한, 실린더 장치(C2)에 있어서도, 개폐 밸브(17)의 폐지, 스로틀 밸브(8a)의 설치와 비설치, 릴리프 밸브(8b)의 설치와 비설치는, 실린더 장치(C1)와 마찬가지로 선택할 수 있다. 또한, 릴리프 밸브(21a, 10a, 8b)는, 감쇠력의 발생을 가능하게 하면 되므로, 밸브 개방압의 설정이 없는 감쇠 밸브, 스로틀 밸브로 변경할 수 있다.
<제3 실시 형태>
다음으로, 제3 실시 형태에 있어서의 실린더 장치(C3)에 대해 설명한다. 실린더 장치(C3)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 실린더(1)와, 실린더(1) 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 피스톤(2)과, 실린더(1) 내에 삽입되어 피스톤(2)에 연결되는 로드(3)와, 실린더(1) 내에 피스톤(2)에 의해 구획된 신장측실(R1)과 압축측실(R2)과, 탱크(T)와, 탱크(T)로부터 신장측실(R1)을 향하는 액체의 통과만을 허용하는 신장측 흡입 통로(4)와, 탱크(T)로부터 압축측실(R2)을 향하는 액체의 통과만을 허용하는 압축측 흡입 통로(5)와, 피스톤(2)의 외주에 설치되어 실린더(1)에 면하는 오목부(2a)와, 피스톤(2)에 설치되어 신장측실(R1)로부터 오목부(2a)를 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 신장측 배출 통로(6)와, 피스톤(2)에 설치되어 압축측실(R2)로부터 오목부(2a)를 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 압축측 배출 통로(7)와, 실린더(1)에 개구되어 오목부(2a)를 통해 신장측 배출 통로(6)와 압축측 배출 통로(7)를 탱크(T)에 연통하는 탱크측 배출 통로(8)와, 신장측실(R1)로부터 탱크(T)를 향하는 액체의 흐름에 저항을 부여하는 신장측 감쇠력 발생 통로로서의 신장측 감쇠 통로(9)와, 압축측실(R2)로부터 신장측실(R1)을 향하는 액체의 흐름에 저항을 부여하는 압축측 감쇠력 발생 통로로서의 압축측 연락 통로(22)를 구비한다. 이와 같이, 실린더 장치(C3)는, 제1 실시 형태의 실린더 장치(C1)의 구성으로부터 압축측 감쇠 통로(10)를 폐지하고, 그 대신에 압축측 연락 통로(22)를 설치한 것 외에는 실린더 장치(C1)와 마찬가지의 구성을 구비하고 있다.
압축측 연락 통로(22)는, 압축측실(R2)과 신장측실(R1)을 연통하고 있고, 도중에 릴리프 밸브(22a)를 구비한다. 릴리프 밸브(22a)는 패시브한 감쇠 밸브이며, 밸브 개방압에 도달하면 압축측 연락 통로(22)를 개방하여, 압축측실(R2)로부터 신장측실(R1)을 향하는 액체의 흐름만을 허용하면서, 통과하는 액체의 흐름에 저항을 부여한다.
다음으로, 실린더 장치(C3)의 작동에 대해 설명한다. 먼저, 개폐 밸브(17)가 탱크측 배출 통로(8)를 차단하는 경우에 대해 설명한다. 이 경우, 실린더(1)에 대해 피스톤(2)이 도 6 중 좌측 방향으로 이동하는, 즉, 실린더 장치(C3)가 신장 작동하면, 신장측실(R1)이 압축되고, 신장측실(R1)로부터 신장측 감쇠 통로(9)를 통해 탱크(T)를 향하는 액체의 흐름에는 릴리프 밸브(9a)에 의해 저항이 부여된다. 이에 의해, 신장측실(R1) 내의 압력은 릴리프 밸브(9a)의 압력 손실에 상응하여 상승한다. 한편, 확대되는 압축측실(R2)에는, 압축측 흡입 통로(5)를 통해 탱크(T)로부터 액체가 공급된다. 따라서, 압축측실(R2) 내의 압력은 탱크압으로 된다. 이에 의해, 신장측실(R1)의 압력이 압축측실(R2)의 압력보다도 높아지고, 실린더 장치(C3)는, 신장측실(R1)의 압력과 압축측실(R2)의 압력의 차에 상응한 크기로 신장을 억제하는 방향의 감쇠력을 발휘한다. 이에 대해, 실린더(1)에 대해 피스톤(2)이 도 6 중 우측 방향으로 이동하는, 즉, 실린더 장치(C3)가 수축 작동하면, 압축측실(R2)이 압축되고, 압축측실(R2)로부터 압축측 연락 통로(22)를 통해 신장측실(R1)로 이동하는 액체의 흐름에는 릴리프 밸브(22a)에 의해 저항이 부여된다. 이에 의해, 압축측실(R2) 내의 압력은 릴리프 밸브(22a)의 압력 손실에 상응하여 상승한다. 한편, 확대되는 신장측실(R1)에는, 신장측 흡입 통로(4)에 있어서의 역지 밸브(4a)가 개방되어 탱크(T)로부터 액체가 공급되고, 신장측실(R1) 내의 압력은 탱크압으로 된다. 이에 의해, 압축측실(R2)의 압력이 신장측실(R1)의 압력보다도 높아지고, 실린더 장치(C3)는, 압축측실(R2)의 압력과 신장측실(R1)의 압력의 차에 상응한 크기로 수축을 억제하는 방향의 감쇠력을 발휘한다. 따라서, 개폐 밸브(17)가 탱크측 배출 통로(8)를 차단하는 경우, 실린더 장치(C3)는, 일반적인 댐퍼와 마찬가지로, 신장 작동 및 수축 작동의 양 행정에 있어서, 스트로크 중에는 감쇠력을 발휘한다.
다음으로, 개폐 밸브(17)가 탱크측 배출 통로(8)를 연통하는 경우에 대해 설명한다. 피스톤(2)이 실린더(1)에 대해 중립 위치로부터 거리 L1/2 이내의 범위에서 스트로크하는 경우, 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)는 항상 오목부(2a)에 연통된다. 이 범위에서 피스톤(2)이 좌측으로 스트로크하면, 신장측 배출 통로(6), 오목부(2a) 및 탱크측 배출 통로(8)를 통해, 압축되는 신장측실(R1)로부터 탱크(T)로 액체가 배출되고, 신장측실(R1)은 탱크압으로 유지된다. 확대되는 압축측실(R2)에도 압축측 흡입 통로(5)를 통해 탱크(T)로부터 액체가 공급되어, 압축측실(R2)도 탱크압으로 유지된다. 이때, 신장측실(R1)과 탱크(T)에서 차압이 거의 발생하지 않으므로 신장측 감쇠 통로(9)는 차단 상태에 놓인다. 반대로, 중립 위치로부터 거리 L1/2 이내의 범위에서 피스톤(2)이 우측으로 스트로크하면, 압축측 배출 통로(7), 오목부(2a) 및 탱크측 배출 통로(8)를 통해, 압축되는 압축측실(R2)로부터 탱크(T)에 액체가 배출되고, 압축측실(R2)은 탱크압으로 유지된다. 확대되는 신장측실(R1)에도 신장측 흡입 통로(4)를 통해 탱크(T)로부터 액체가 공급되어, 신장측실(R1)도 탱크압으로 유지된다. 이때, 압축측실(R2)과 신장측실(R1)에서 차압이 거의 발생하지 않으므로 압축측 연락 통로(22)는 차단 상태에 놓인다. 따라서, 피스톤(2)이 실린더(1)에 대해 중립 위치로부터 거리 L1/2 이내의 범위에서 스트로크하여, 항상, 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)가 오목부(2a)에 연통 상태로 유지되는 경우에는, 실린더 장치(C3)는, 진동 입력에 대해 감쇠력을 거의 발휘하지 않는 상태가 된다. 이와 같이, 실린더 장치(C3)에 있어서도, 실린더 장치(C1)와 마찬가지로, 오목부(2a)와 포트(1a)의 연통에 의해 감쇠력을 거의 발휘하지 않는 추력 저감 스트로크 범위가 설정되어 있고, 이 추력 저감 스트로크 범위는, 오목부(2a)의 축 방향 폭에 의해 설정된다.
이에 대해, 피스톤(2)이 실린더(1)에 대해 중립 위치로부터 거리 L1/2 이내의 범위를 초과하여 스트로크하는 경우이며, 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)가 피스톤(2)에 의해 폐색되는 상황에서는, 개폐 밸브(17)가 폐쇄된 상태와 동일한 상태로 되므로, 실린더 장치(C3)는, 신축에 대해 감쇠력을 발휘한다. 또한, 포트(1a)는 피스톤(2)의 변위가 진행되면 서서히 포트(1a)가 폐쇄되므로, 실린더 장치(C3)는, 피스톤(2)의 변위가 진행되면 포트(1a)가 완전히 폐색될 때까지 서서히 감쇠력을 높인다.
따라서, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 접촉하고, 피스톤(2)이 포트(1a)와 폐색하는 범위에서는, 실린더 장치(C3)는 감쇠력을 발휘하여, 중심 핀(P)이 스트로크 중심으로부터 이격되는 것을 억제하는 감쇠력을 발휘한다. 이와 같이, 실린더 장치(C3)는, 스트로크 센서를 설치하지 않고, 차체(B)의 대차(W)에 대한 위치에 의존하여 감쇠력을 발휘할 수 있다. 그리고, 실린더 장치(C3)는, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 충돌하는 경우에, 감쇠력을 발휘하여 차체(B)의 대차(W)에 대한 변위를 서서히 억제하여, 스트로크 엔드에서 차체(B)에 불쾌한 진동을 부여하지 않고, 양호한 승차감을 확보할 수 있다. 또한, 실린더 장치(C3)는, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 접촉할 때까지는, 차체(B)의 대차(W)에 대한 변위를 억제하는 힘을 발휘하지 않는다. 따라서, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 접촉하지 않는 범위에 있어서, 실린더 장치(C3)에 병설되는 액추에이터(A)가 차체(B)의 진동을 억제하는 제어력의 발휘 중에, 실린더 장치(C3)가 이 제어력에 대항하는 감쇠력을 발휘하지 않으므로, 철도 차량에 있어서의 승차감을 저해하지 않고, 액추에이터(A)의 에너지 소비를 경감시킬 수 있다.
또한, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 6 중 좌측에 있고, 피스톤(2)이 신장측실(R1)을 압축하는 방향, 즉, 도 6 중 좌측 방향으로 스트로크할 때에는, 신장측실(R1)이 압축되어 신장측실(R1)로부터 신장측 감쇠 통로(9)를 통해 탱크(T)로 배출되는 액체의 흐름에는 릴리프 밸브(9a)에 의해 저항이 부여되고, 확대되는 압축측실(R2)에는 탱크(T)로부터 탱크측 배출 통로(8) 및 압축측 흡입 통로(5)를 통해 액체가 공급되므로, 실린더 장치(C3)는 신장에 대항하는 감쇠력을 발휘한다. 이에 대해, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 6 중 좌측에 있고, 피스톤(2)이 압축측실(R2)을 압축하는 방향, 즉, 도 6 중 우측 방향으로 스트로크할 때에는, 압축측실(R2)이 탱크측 배출 통로(8)를 통해 탱크(T)에 연통되어 있으므로, 압축되는 압축측실(R2)로부터 액체가 탱크측 배출 통로(8)를 통해 탱크(T)로 배출된다. 따라서, 압축측실(R2) 내의 압력이 탱크압으로 되고, 확대되는 신장측실(R1)에도 신장측 흡입 통로(4)를 통해 탱크(T)로부터 액체가 공급되므로 신장측실(R1) 내도 탱크압으로 되어, 신장측실(R1)의 압력과 압축측실(R2)의 압력에 차가 발생하지 않아, 실린더 장치(C3)는 감쇠력을 거의 발휘하지 않는다. 이 상태는, 피스톤(2)이 포트(1a)에 대향하여 탱크측 배출 통로(8)를 폐색할 때까지 유지되므로, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 6 중 좌측에 있는 상태로부터 피스톤(2)이 압축측실(R2)을 압축하는 방향으로 스트로크하여, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)를 폐색할 때까지는, 실린더 장치(C3)는 감쇠력을 발휘하지 않는다.
또한, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 6 중 우측에 있고, 피스톤(2)이 압축측실(R2)을 압축하는 방향, 즉, 도 6 중 우측 방향으로 스트로크할 때에는, 압축측실(R2)이 압축되어 압축측실(R2)로부터 압축측 연락 통로(22)를 통해 신장측실(R1)로 배출되는 액체의 흐름에는 릴리프 밸브(22a)에 의해 저항이 부여되고, 확대되는 신장측실(R1)에는 탱크(T)로부터 탱크측 배출 통로(8) 및 신장측 흡입 통로(4)를 통해 액체가 공급되므로, 실린더 장치(C3)는 수축에 대항하는 감쇠력을 발휘한다. 이에 대해, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 6 중 우측에 있고, 피스톤(2)이 신장측실(R1)을 압축하는 방향, 즉, 도 6 중 좌측 방향으로 스트로크할 때에는, 신장측실(R1)이 탱크측 배출 통로(8)를 통해 탱크(T)에 연통되어 있으므로, 압축되는 신장측실(R1)로부터 액체가 탱크측 배출 통로(8)를 통해 탱크(T)로 배출된다. 따라서, 신장측실(R1) 내의 압력이 탱크압으로 되고, 확대되는 압축측실(R2)에도 압축측 흡입 통로(5)를 통해 탱크(T)로부터 액체가 공급되므로 압축측실(R2) 내도 탱크압으로 되어, 신장측실(R1)의 압력과 압축측실(R2)의 압력에 차가 발생하지 않아, 실린더 장치(C3)는 감쇠력을 거의 발휘하지 않는다. 이 상태는, 피스톤(2)이 포트(1a)에 대향하여 탱크측 배출 통로(8)를 폐색할 때까지 유지되므로, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 6 중 우측에 있는 상태로부터 피스톤(2)이 신장측실(R1)을 압축하는 방향으로 스트로크하여, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)를 폐색할 때까지는, 실린더 장치(C3)는 감쇠력을 발휘하지 않는다.
이와 같이, 실린더 장치(C3)는, 탱크측 배출 통로(8)가 오목부(2a)에 대향하는 범위 내에서 스트로크하는 경우, 이 범위를 추력 저감 스트로크 범위로 하여 감쇠력을 발휘하지 않는 불감대로 하고 있다. 또한, 실린더 장치(C3)는, 피스톤(2)이 이 스트로크 범위를 초과하여 스트로크하는 경우에는, 중립 위치로부터 이격되는 방향의 스트로크에 대해서는 이것을 중립 위치로 복귀시키는 방향의 감쇠력을 발휘함과 함께, 피스톤(2)이 중립 위치로 복귀하는 방향의 스트로크에 대해, 탱크측 배출 통로(8)를 폐색하는 위치로 복귀할 때까지는 이것을 저해하는 감쇠력을 발휘하지 않는다.
따라서, 실린더 장치(C3)는, 실린더 장치(C1)와 마찬가지로 작동함과 함께 마찬가지의 효과를 발휘하므로, 철도 차량에 있어서의 승차감을 향상시킬 수 있다.
또한, 실린더 장치(C3)에 있어서도, 개폐 밸브(17)의 폐지, 스로틀 밸브(8a)의 설치와 비설치, 릴리프 밸브(8b)의 설치와 비설치는, 실린더 장치(C1)와 마찬가지로 선택할 수 있다. 또한, 릴리프 밸브(9a, 22a, 8b)는, 감쇠력의 발생을 가능하게 하면 되므로, 밸브 개방압의 설정이 없는 감쇠 밸브, 스로틀 밸브로 변경할 수 있다.
<제4 실시 형태>
다음으로, 제4 실시 형태에 있어서의 실린더 장치(C4)에 대해 설명한다. 실린더 장치(C4)는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 실린더(1)와, 실린더(1) 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 피스톤(2)과, 실린더(1) 내에 삽입됨과 함께 양단부가 실린더(1)로부터 외측으로 돌출되어 중앙에 피스톤(2)이 연결되는 로드(23)와, 실린더(1) 내에 피스톤(2)에 의해 구획된 신장측실(R1)과 압축측실(R2)과, 탱크(T)와, 탱크(T)로부터 신장측실(R1)을 향하는 액체의 통과만을 허용하는 신장측 흡입 통로(4)와, 탱크(T)로부터 압축측실(R2)을 향하는 액체의 통과만을 허용하는 압축측 흡입 통로(5)와, 피스톤(2)의 외주에 설치되어 실린더(1)에 면하는 오목부(2a)와, 피스톤(2)에 설치되어 신장측실(R1)로부터 오목부(2a)를 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 신장측 배출 통로(6)와, 피스톤(2)에 설치되어 압축측실(R2)로부터 오목부(2a)를 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 압축측 배출 통로(7)와, 실린더(1)에 개구되어 오목부(2a)를 통해 신장측 배출 통로(6)와 압축측 배출 통로(7)를 탱크(T)에 연통하는 탱크측 배출 통로(8)와, 신장측실(R1)로부터 압축측실(R2)을 향하는 액체의 흐름에 저항을 부여하는 신장측 감쇠력 발생 통로로서의 신장측 연락 통로(21)와, 압축측실(R2)로부터 신장측실(R1)을 향하는 액체의 흐름에 저항을 부여하는 압축측 감쇠력 발생 통로로서의 압축측 연락 통로(22)를 구비한다. 이와 같이, 실린더 장치(C4)는, 제1 실시 형태의 실린더 장치(C1)의 구성으로부터, 신장측 감쇠 통로(9) 및 압축측 감쇠 통로(10)를 폐지하고, 대신에 신장측 연락 통로(21) 및 압축측 연락 통로(22)를 설치함과 함께, 로드(23)의 양단부가 실린더(1)의 양측으로부터 외측으로 돌출되는 양 로드형으로서 구성된다.
실린더 장치(C4)에서는, 로드(23)가 실린더(1)의 양측으로부터 외측으로 돌출되므로, 실린더(1)의 우측 단부에는, 덮개(15) 대신에 환상의 로드 가이드(24)를 장착하여, 로드 가이드(24) 내에 로드(23)를 삽입 관통시켜 로드(23)의 우측 단부를 실린더(1) 외측으로 돌출시키고 있다. 이와 같이, 실린더 장치(C4)는 양 로드형이므로, 로드(23)가 실린더(1) 내에서 좌우로 이동해도, 실린더(1) 내에서의 로드(23)의 변위 용적은 변화되지 않는다. 따라서, 실린더(1)와 탱크(T) 사이에 있어서의 체적 보상을 위한 액체의 교환은 불필요해진다. 단, 온도 변화에 의한 액체의 체적 변화가 발생하므로, 탱크(T)와 신장측실(R1) 혹은 압축측실(R2)을 연통하여 도중에 극소직경의 오리피스를 구비하는 온도 보상용 통로를 설치해 두면 된다. 피스톤(2)은, 로드(23)의 중앙에 설치되어 있지만, 로드(23)의 양단부가 전체 스트로크 범위에 있어서 반드시 실린더(1)의 양단부로부터 외측으로 돌출하도록 되어 있으면, 설치 위치는 중앙으로 제한되지 않는다.
신장측 연락 통로(21)는, 제2 실시 형태의 실린더 장치(C2)에서 설명한 바와 같이, 도중에 릴리프 밸브(21a)를 구비하고 있고, 신장측실(R1)로부터 압축측실(R2)을 향하는 액체의 흐름만을 허용하면서, 통과하는 액체의 흐름에 저항을 부여하도록 되어 있다.
압축측 연락 통로(22)는, 제3 실시 형태의 실린더 장치(C3)에서 설명한 바와 같이, 도중에 릴리프 밸브(22a)를 구비하고 있고, 압축측실(R2)로부터 신장측실(R1)을 향하는 액체의 흐름만을 허용하면서, 통과하는 액체의 흐름에 저항을 부여하도록 되어 있다.
다음으로, 실린더 장치(C4)의 작동에 대해 설명한다. 먼저, 개폐 밸브(17)가 탱크측 배출 통로(8)를 차단하는 경우에 대해 설명한다. 이 경우, 실린더(1)에 대해 피스톤(2)이 도 7 중 좌측 방향으로 이동하는, 즉, 실린더 장치(C4)가 신장 작동하면, 신장측실(R1)이 압축되고, 신장측실(R1)로부터 신장측 연락 통로(21)를 통해 압축측실(R2)을 향하는 액체의 흐름에는 릴리프 밸브(21a)에 의해 저항이 부여된다. 그러면, 신장측실(R1) 내의 압력은 릴리프 밸브(21a)의 압력 손실에 상응하여 상승한다. 한편, 확대되는 압축측실(R2)에는, 신장측실(R1)로부터 신장측 연락 통로(21)를 통해 액체가 유입된다. 따라서, 신장측실(R1)의 압력이 압축측실(R2)의 압력보다도 높아지고, 실린더 장치(C4)는, 신장측실(R1)의 압력과 압축측실(R2)의 압력의 차에 상응한 크기로 신장을 억제하는 방향의 감쇠력을 발휘한다. 이에 대해, 실린더(1)에 대해 피스톤(2)이 도 7 중 우측 방향으로 이동하는, 즉, 실린더 장치(C4)가 수축 작동하면, 압축측실(R2)이 압축되고, 압축측실(R2)로부터 압축측 연락 통로(22)를 통해 신장측실(R1)을 향하는 액체의 흐름에는 릴리프 밸브(22a)에 의해 저항이 부여된다. 그러면, 압축측실(R2) 내의 압력은 릴리프 밸브(22a)의 압력 손실에 상응하여 상승한다. 확대되는 신장측실(R1)에는, 압축측 연락 통로(22)를 통해 액체가 공급된다. 따라서, 압축측실(R2)의 압력이 신장측실(R1)의 압력보다도 높아지고, 실린더 장치(C4)는, 압축측실(R2)의 압력과 신장측실(R1)의 압력의 차에 상응한 크기로 수축을 억제하는 방향의 감쇠력을 발휘한다. 따라서, 개폐 밸브(17)가 탱크측 배출 통로(8)를 차단하는 경우, 실린더 장치(C4)는, 일반적인 댐퍼와 마찬가지로, 신장 작동 및 수축 작동의 양 행정에 있어서, 스트로크 중에는 감쇠력을 발휘한다.
다음으로, 개폐 밸브(17)가 탱크측 배출 통로(8)를 연통하는 경우에 대해 설명한다. 피스톤(2)이 실린더(1)에 대해 중립 위치로부터 거리 L1/2 이내의 범위에서 스트로크하는 경우, 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)는 항상 오목부(2a)에 연통된다. 이 범위에서 피스톤(2)이 좌측 방향으로 스트로크하면, 신장측 배출 통로(6), 오목부(2a) 및 탱크측 배출 통로(8)를 통해, 압축되는 신장측실(R1)로부터 탱크(T)로 액체가 배출되어, 신장측실(R1)은 탱크압으로 유지된다. 확대되는 압축측실(R2)에도 압축측 흡입 통로(5)를 통해 탱크(T)로부터 액체가 공급되어, 압축측실(R2)도 탱크압으로 유지된다. 반대로, 중립 위치로부터 거리 L1/2 이내의 범위에서 피스톤(2)이 우측으로 스트로크하면, 압축측 배출 통로(7), 오목부(2a) 및 탱크측 배출 통로(8)를 통해, 압축되는 압축측실(R2)로부터 탱크(T)로 액체가 배출되고, 압축측실(R2)은 탱크압으로 유지된다. 확대되는 신장측실(R1)에도 신장측 흡입 통로(4)를 통해 탱크(T)로부터 액체가 공급되어, 신장측실(R1)도 탱크압으로 유지된다. 따라서, 피스톤(2)이 실린더(1)에 대해 중립 위치로부터 거리 L1/2 이내의 범위에서 스트로크하여, 항상, 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)가 오목부(2a)와 연통 상태로 유지되는 경우에는, 실린더 장치(C4)는, 진동 입력에 대해 감쇠력을 거의 발휘하지 않는 상태가 된다. 이와 같이, 실린더 장치(C4)가 중립 위치로부터 거리 L1/2 이내의 범위에서 스트로크하는 경우, 신장측실(R1)과 압축측실(R2)에서 차압이 거의 발생하지 않으므로, 신장측 연락 통로(21) 및 압축측 연락 통로(22)는 폐쇄된 상태가 된다. 따라서, 실린더 장치(C4)에 있어서도, 실린더 장치(C1)와 마찬가지로, 오목부(2a)와 포트(1a)의 연통에 의해 감쇠력을 거의 발휘하지 않는 추력 저감 스트로크 범위가 설정되어 있고, 이 추력 저감 스트로크 범위는, 오목부(2a)의 축 방향 폭에 의해 설정된다.
이에 대해, 피스톤(2)이 실린더(1)에 대해 중립 위치로부터 거리 L1/2 이내의 범위를 초과하여 스트로크하는 경우이며, 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)가 피스톤(2)에 의해 폐색되는 상황에서는, 개폐 밸브(17)가 폐쇄된 상태와 동일한 상태로 되므로, 실린더 장치(C4)는, 신축에 대해 감쇠력을 발휘한다. 또한, 포트(1a)는, 피스톤(2)의 변위가 진행되면 서서히 포트(1a)가 폐쇄되므로, 실린더 장치(C4)는, 피스톤(2)의 변위가 진행되면 포트(1a)가 완전히 폐색될 때까지 서서히 감쇠력을 높인다.
따라서, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 접촉하고, 피스톤(2)이 포트(1a)와 폐색되는 범위에서는, 실린더 장치(C4)는 감쇠력을 발휘하여, 중심 핀(P)이 스트로크 중심으로부터 이격되는 것을 억제하는 감쇠력을 발휘한다. 이와 같이, 실린더 장치(C4)는, 스트로크 센서를 설치하지 않고, 차체(B)의 대차(W)에 대한 위치에 의존하여 감쇠력을 발휘할 수 있다. 그리고, 실린더 장치(C4)는, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 충돌하는 경우에, 감쇠력을 발휘하여 차체(B)의 대차(W)에 대한 변위를 서서히 억제하여, 스트로크 엔드에서 차체(B)에 불쾌한 진동을 부여하지 않고, 양호한 승차감을 확보할 수 있다. 또한, 실린더 장치(C4)는, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 접촉할 때까지는, 차체(B)의 대차(W)에 대한 변위를 억제하는 힘을 발휘하지 않는다. 따라서, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 접촉하지 않는 범위에 있어서, 실린더 장치(C4)에 병설되는 액추에이터(A)가 차체(B)의 진동을 억제하는 제어력의 발휘 중에, 실린더 장치(C4)가 이 제어력에 대항하는 감쇠력을 발휘하지 않으므로, 철도 차량에 있어서의 승차감을 저해하지 않고, 액추에이터(A)의 에너지 소비를 경감시킬 수 있다.
또한, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 7 중 좌측에 있고, 피스톤(2)이 신장측실(R1)을 압축하는 방향, 즉, 도 7 중 좌측 방향으로 스트로크할 때에는, 신장측실(R1)이 압축되어 신장측실(R1)로부터 신장측 연락 통로(21)를 통해 압축측실(R2)로 배출되는 액체의 흐름에는 릴리프 밸브(21a)에 의해 저항이 부여되고, 확대되는 압축측실(R2)에는 신장측실(R1)로부터 액체가 공급된다. 그러면, 신장측실(R1)의 압력이 압축측실(R2)의 압력보다도 커져, 실린더 장치(C4)는 신장에 대항하는 감쇠력을 발휘한다. 이에 대해, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 7 중 좌측에 있고, 피스톤(2)이 압축측실(R2)을 압축하는 방향, 즉, 도 7 중 우측 방향으로 스트로크할 때에는, 압축측실(R2)이 탱크측 배출 통로(8)를 통해 탱크(T)에 연통되어 있으므로, 압축되는 압축측실(R2)로부터 액체가 탱크측 배출 통로(8)를 통해 탱크(T)로 배출된다. 따라서, 압축측실(R2) 내의 압력이 탱크압으로 되고, 확대되는 신장측실(R1)에도 신장측 흡입 통로(4)를 통해 탱크(T)로부터 액체가 공급되므로 신장측실(R1) 내도 탱크압으로 되어, 신장측실(R1)의 압력과 압축측실(R2)의 압력에 차가 발생하지 않아, 실린더 장치(C4)는 감쇠력을 거의 발휘하지 않는다. 이 상태는, 피스톤(2)이 포트(1a)에 대향하여 탱크측 배출 통로(8)를 폐색할 때까지 유지되므로, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 7 중 좌측에 있는 상태로부터 피스톤(2)이 압축측실(R2)을 압축하는 방향으로 스트로크하여, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)를 폐색할 때까지는, 실린더 장치(C4)는 감쇠력을 발휘하지 않는다.
또한, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 7 중 우측에 있고, 피스톤(2)이 압축측실(R2)을 압축하는 방향, 즉, 도 7 중 우측 방향으로 스트로크할 때에는, 압축측실(R2)이 압축되어 압축측실(R2)로부터 압축측 연락 통로(22)를 통해 신장측실(R1)로 배출되는 액체의 흐름에 릴리프 밸브(22a)에 의해 저항이 부여되고, 확대되는 신장측실(R1)에는 압축측실(R2)로부터 액체가 공급된다. 그러면, 압축측실(R2)의 압력이 신장측실(R1)의 압력보다도 커져, 실린더 장치(C4)는 수축에 대항하는 감쇠력을 발휘한다. 이에 대해, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 7 중 우측에 있고, 피스톤(2)이 신장측실(R1)을 압축하는 방향, 즉, 도 7 중 좌측 방향으로 스트로크할 때에는, 신장측실(R1)이 탱크측 배출 통로(8)를 통해 탱크(T)에 연통되어 있으므로, 압축되는 신장측실(R1)로부터 액체가 탱크측 배출 통로(8)를 통해 탱크(T)로 배출된다. 따라서, 신장측실(R1) 내의 압력이 탱크압으로 되고, 확대되는 압축측실(R2)에도 압축측 흡입 통로(5)를 통해 탱크(T)로부터 액체가 공급되므로 압축측실(R2) 내도 탱크압으로 되어, 신장측실(R1)의 압력과 압축측실(R2)의 압력에 차가 발생하지 않아, 실린더 장치(C4)는 감쇠력을 거의 발휘하지 않는다. 이 상태는, 피스톤(2)이 포트(1a)에 대향하여 탱크측 배출 통로(8)를 폐색할 때까지 유지되므로, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 7 중 우측에 있는 상태로부터 피스톤(2)이 신장측실(R1)을 압축하는 방향으로 스트로크하여, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)를 폐색할 때까지는, 실린더 장치(C4)는 감쇠력을 발휘하지 않는다.
이와 같이, 실린더 장치(C4)는, 탱크측 배출 통로(8)가 오목부(2a)에 대향하는 범위 내에서 스트로크하는 경우, 이 범위를 추력 저감 스트로크 범위로 하여 감쇠력을 발휘하지 않는 불감대로 하고 있다. 또한, 실린더 장치(C4)는, 피스톤(2)이 이 스트로크 범위를 초과하여 스트로크하는 경우에는, 중립 위치로부터 이격되는 방향의 스트로크에 대해서는 이것을 중립 위치로 복귀시키는 방향의 감쇠력을 발휘함과 함께, 피스톤(2)이 중립 위치로 복귀하는 방향의 스트로크에 대해, 탱크측 배출 통로(8)를 폐색하는 위치로 복귀할 때까지는 이것을 저해하는 감쇠력을 발휘하지 않는다.
따라서, 실린더 장치(C4)는, 실린더 장치(C1)와 마찬가지의 작동을 나타냄과 함께 마찬가지의 효과를 발휘하므로, 철도 차량에 있어서의 승차감을 향상시킬 수 있다.
또한, 실린더 장치(C4)에 있어서도, 개폐 밸브(17)의 폐지, 스로틀 밸브(8a)의 설치와 비설치, 릴리프 밸브(8b)의 설치와 비설치는, 실린더 장치(C1)와 마찬가지로 선택할 수 있다. 또한, 릴리프 밸브(21a, 22a, 8b)는, 감쇠력의 발생을 가능하게 하면 되므로, 밸브 개방압의 설정이 없는 감쇠 밸브, 스로틀 밸브로 변경할 수 있다.
이상, 실린더 장치(C1)에서는, 신장측 감쇠 통로(9)와 압축측 감쇠 통로(10)만을 구비하고 있지만, 이 구성에, 신장측 연락 통로(21)와 압축측 연락 통로(22) 중 한쪽 또는 양쪽을 설치해도 된다. 이와 같이 구성하는 경우, 신장 행정에서 감쇠력을 발휘하는 신장측 감쇠 통로(9)와 신장측 연락 통로(21) 중 어느 한쪽을, 신장측실(R1) 내의 압력이 허용 압력을 초과하지 않도록 압력을 릴리프하는 릴리프 통로로서 기능시켜 시스템을 보호할 수 있다. 압축측도 마찬가지로, 수축 행정에서 감쇠력을 발휘하는 압축측 감쇠 통로(10)와 압축측 연락 통로(22) 중 어느 한쪽을, 압축측실(R2) 내의 압력이 허용 압력을 초과하지 않도록 압력을 릴리프하는 릴리프 통로로서 기능시켜 시스템을 보호할 수 있다.
또한, 실린더 장치(C2)에서는, 신장측 연락 통로(21)와 압축측 감쇠 통로(10)만을 구비하고 있지만, 이 구성에, 압축측 연락 통로(22)를 설치해도 된다. 실린더 장치(C3)에서는, 신장측 감쇠 통로(9)와 압축측 연락 통로(22)만을 구비하고 있지만, 이 구성에, 신장측 연락 통로(21)를 설치해도 된다. 실린더 장치(C4)에서는, 신장측 연락 통로(21)와 압축측 연락 통로(22)만을 구비하고 있지만, 이 구성에, 신장측 감쇠 통로(9)와 압축측 감쇠 통로(10) 중 한쪽 또는 양쪽을 설치해도 된다. 이와 같이 하면, 실린더(1) 내의 과잉 압력으로부터 실린더 장치(C2, C3, C4)의 시스템의 보호가 가능해진다.
<제5 실시 형태>
다음으로, 제5 실시 형태의 실린더 장치(C5)에 대해 설명한다. 실린더 장치(C5)는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 실린더(1)와, 실린더(1) 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 피스톤(2)과, 실린더(1) 내에 삽입되어 피스톤(2)에 연결되는 로드(3)와, 실린더(1) 내에 피스톤(2)에 의해 구획된 신장측실(R1)과 압축측실(R2)과, 탱크(T)와, 탱크(T)로부터 신장측실(R1)을 향하는 액체의 통과만을 허용하는 신장측 흡입 통로(4)와, 탱크(T)로부터 압축측실(R2)을 향하는 액체의 통과만을 허용하는 압축측 흡입 통로(5)와, 피스톤(2)의 외주에 설치되어 실린더(1)에 면하는 오목부(2a)와, 피스톤(2)에 설치되어 신장측실(R1)로부터 오목부(2a)를 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 신장측 배출 통로(6)와, 피스톤(2)에 설치되어 압축측실(R2)로부터 오목부(2a)를 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 압축측 배출 통로(7)와, 실린더(1)에 개구되어 오목부(2a)를 통해 신장측 배출 통로(6)와 압축측 배출 통로(7)를 탱크(T)에 연통하는 탱크측 배출 통로(8)와, 신장측실(R1)로부터 탱크(T)를 향하는 액체의 흐름에 저항을 부여하는 신장측 감쇠력 발생 통로로서의 신장측 감쇠 통로(9)와, 압축측실(R2)로부터 탱크(T)를 향하는 액체의 흐름에 저항을 부여하는 압축측 감쇠력 발생 통로로서의 압축측 감쇠 통로(10)와, 신장측실(R1)과 압축측실(R2)의 양쪽에 동일한 유량으로 액체를 공급하는 탠덤 펌프(30)를 구비한다. 실린더 장치(C5)는, 제1 실시 형태의 실린더 장치(C1)의 구성에 탠덤 펌프(30)를 추가한 것 외에는, 실린더 장치(C1)와 마찬가지의 구성을 구비하고 있다.
탠덤 펌프(30)는, 모터(31)에 의해 구동된다. 탠덤 펌프(30)는, 모터(31)에 의해 구동되는 구동축을 공통으로 하여 탱크(T)로부터 액체를 흡입해 올려 동일한 토출량으로 액체를 토출하는 2개의 펌프(30a, 30b)를 구비한다.
한쪽 펌프(30a)는, 토출구가 로드 가이드(16)에 개구되어 신장측실(R1)로 통하는 공급 통로(32)에 접속된다. 펌프(30a)는, 모터(31)에 의해 구동되면, 탱크(T)로부터 액체를 흡입하여 신장측실(R1)로 액체를 공급한다. 다른 쪽 펌프(30b)는, 토출구가 덮개(15)에 개구되어 압축측실(R2)로 통하는 공급 통로(33)에 접속된다. 펌프(30b)는, 모터(31)에 의해 구동되면, 탱크(T)로부터 액체를 흡입하여 압축측실(R2)로 액체를 공급한다. 펌프(30a, 30b)는, 1개의 모터(31)에 의해 구동되어, 서로 토출량을 동일하게 하여 액체를 토출한다. 즉, 탠덤 펌프(30)는 신장측실(R1) 및 압축측실(R2)에 등량의 액체를 공급한다.
또한, 공급 통로(32, 33)의 도중에는, 신장측실(R1) 및 압축측실(R2)로부터 펌프(30a) 및 펌프(30b)로의 액체의 역류를 저지하는 역지 밸브(34, 35)가 설치되어 있다.
다음으로, 실린더 장치(C5)의 작동에 대해 설명한다. 우선, 개폐 밸브(17)가 탱크측 배출 통로(8)를 차단하는 경우에 대해 설명한다. 탠덤 펌프(30)가 구동 중인 경우, 실린더(1)에 대해 피스톤(2)이 도 8 중 좌측 방향으로 이동하는, 즉, 실린더 장치(C5)가 신장 작동하면, 신장측실(R1)이 압축되고, 압축측실(R2)이 확대되지만, 양쪽에 공급되는 액체 유량은 동등하므로, 신장측실(R1)의 압력이 압축측실(R2)의 압력보다도 커지므로, 실린더 장치(C5)는, 신장 작동에 대항하는 추력을 발휘한다. 탠덤 펌프(30)가 구동 중인 경우, 실린더(1)에 대해 피스톤(2)이 도 8 중 우측 방향으로 이동하는, 즉, 실린더 장치(C5)가 수축 작동하면, 압축측실(R2)이 압축되고, 신장측실(R1)이 확대되지만, 양쪽에 공급되는 액체 유량은 동등하므로, 압축측실(R2)의 압력이 신장측실(R1)의 압력보다도 커진다. 따라서, 실린더 장치(C5)는, 수축 작동에 대항하는 추력을 발휘한다.
한편, 실린더 장치(C5)는, 탠덤 펌프(30)를 실린더 장치(C1)에 추가한 구성이므로, 개폐 밸브(17)가 탱크측 배출 통로(8)를 차단하는 경우이며 탠덤 펌프(30)가 구동하고 있지 않은 상태에서는, 실린더 장치(C1)와 마찬가지로 작동하여, 일반적인 댐퍼와 동일하게, 신장 작동 및 수축 작동의 양 행정에 있어서, 스트로크 중에는 추력을 발휘한다.
다음으로, 개폐 밸브(17)가 탱크측 배출 통로(8)를 연통하고, 탠덤 펌프(30)가 구동 중인 경우에 대해 설명한다. 피스톤(2)이 실린더(1)에 대해 중립 위치로부터 거리 L1/2 이내의 추력 저감 스트로크 범위에서 스트로크하는 경우, 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)는 항상 오목부(2a)에 연통된다. 탠덤 펌프(30)로부터 신장측실(R1) 및 압축측실(R2)로 액체가 공급되어도, 신장측 배출 통로(6), 압축측 배출 통로(7), 오목부(2a) 및 탱크측 배출 통로(8)를 통해 공급된 액체는, 신장측실(R1) 및 압축측실(R2)로부터 모두 탱크(T)로 배출되고, 신장측실(R1) 및 압축측실(R2)은 탱크압으로 유지된다. 따라서, 실린더 장치(C5)는, 탠덤 펌프(30)가 구동 중이라도, 신장 방향으로도 수축 방향으로도 추력을 발휘하지 않는다. 또한, 추력 저감 스트로크 범위에서 피스톤(2)이 좌측으로 스트로크해도, 신장측 배출 통로(6), 압축측 배출 통로(7), 오목부(2a) 및 탱크측 배출 통로(8)를 통해 탠덤 펌프(30)로부터 공급된 액체는, 신장측실(R1) 및 압축측실(R2)로부터 모두 탱크(T)로 배출되고, 신장측실(R1) 및 압축측실(R2)은 탱크압으로 유지된다. 따라서, 실린더 장치(C5)는, 탠덤 펌프(30)가 구동 중이라도, 추력 저감 스트로크 범위에서 신장해도 추력을 발휘하지 않는다. 반대로, 추력 저감 스트로크 범위에서 피스톤(2)이 우측으로 스트로크해도, 신장측 배출 통로(6), 압축측 배출 통로(7), 오목부(2a) 및 탱크측 배출 통로(8)를 통해 탠덤 펌프(30)로부터 공급된 액체는, 신장측실(R1) 및 압축측실(R2)로부터 모두 탱크(T)로 배출되고, 신장측실(R1) 및 압축측실(R2)은 탱크압으로 유지된다. 따라서, 실린더 장치(C5)는, 탠덤 펌프(30)가 구동 중이라도, 추력 저감 스트로크 범위에서 수축해도 추력을 발휘하지 않는다.
한편, 실린더 장치(C5)는, 탠덤 펌프(30)를 실린더 장치(C1)에 추가한 구성이므로, 개폐 밸브(17)가 탱크측 배출 통로(8)를 연통하는 경우이며 탠덤 펌프(30)가 구동하고 있지 않은 상태에서는, 추력 저감 스트로크 범위에서 스트로크하는 한, 실린더 장치(C1)와 마찬가지로 작동하므로, 신장 작동 및 수축 작동의 양 행정에 있어서 추력을 발휘하지 않는다.
이에 대해, 피스톤(2)이 실린더(1)에 대해 중립 위치로부터 거리 L1/2 이내의 범위를 초과하여 스트로크하는 경우이며, 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)가 피스톤(2)에 의해 폐색되는 상황에서는, 개폐 밸브(17)가 폐쇄한 상태와 동일한 상태로 되므로, 탠덤 펌프(30)의 구동의 유무에 한정되지 않고, 실린더 장치(C5)는, 신축에 대해 이것을 억제하는 추력을 발휘한다. 포트(1a)는, 피스톤(2)의 변위가 진행되면 서서히 포트(1a)가 폐쇄되므로, 실린더 장치(C5)는, 피스톤(2)의 변위가 진행되면 포트(1a)가 완전히 폐색될 때까지 서서히 신축을 억제하는 추력을 높인다.
따라서, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 접촉하고, 피스톤(2)이 포트(1a)와 폐색하는 범위에서는, 실린더 장치(C5)는 추력을 발휘하여, 중심 핀(P)이 스트로크 중심으로부터 이격되는 것을 억제하는 추력을 발휘한다. 이와 같이, 실린더 장치(C5)는, 스트로크 센서를 설치하지 않고, 차체(B)의 대차(W)에 대한 위치에 의존하여 추력을 발휘할 수 있다. 그리고, 실린더 장치(C5)는, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 충돌하는 경우에, 추력을 발휘하여 차체(B)의 대차(W)에 대한 변위를 서서히 억제하여, 스트로크 엔드에서 차체(B)에 불쾌한 진동을 부여하지 않고, 양호한 승차감을 확보할 수 있다. 또한, 실린더 장치(C5)는, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 접촉할 때까지는, 차체(B)의 대차(W)에 대한 변위를 억제하는 힘을 발휘하지 않는다. 따라서, 중심 핀(P)이 스토퍼(S)에 접촉하지 않는 범위에서, 실린더 장치(C5)에 병설되는 액추에이터(A)가 차체(B)의 진동을 억제하는 제어력의 발휘 중에, 실린더 장치(C5)가 이 제어력에 대항하는 추력을 발휘하지 않으므로, 철도 차량에 있어서의 승차감을 저해하지 않고, 액추에이터(A)의 에너지 소비를 경감시킬 수 있다.
개폐 밸브(17)가 탱크측 배출 통로(8)를 연통하고 있고, 탠덤 펌프(30)가 구동 중인 경우, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 8 중 좌측에 있으면, 신장측실(R1) 내로부터는 액체가 신장측 감쇠 통로(9)를 통해 탱크(T)로 배출되지만, 압축측실(R2) 내로부터는 액체가 압축측 배출 통로(7) 및 탱크측 배출 통로(8)를 통해 탱크(T)로 배출된다. 따라서, 신장측실(R1) 내의 압력은, 탱크압과 동등해지는 압축측실(R2)의 압력보다도 커지므로, 실린더 장치(C5)는, 피스톤(2)을 중립 위치로 복귀시키는 방향의 추력을 항상 발휘한다. 이에 대해, 개폐 밸브(17)가 탱크측 배출 통로(8)를 연통하고 있고, 탠덤 펌프(30)가 구동 중인 경우, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 8 중 우측에 있으면, 압축측실(R2) 내로부터는 액체가 압축측 감쇠 통로(10)를 통해 탱크(T)로 배출되지만, 신장측실(R1) 내로부터는 액체가 신장측 배출 통로(6) 및 탱크측 배출 통로(8)를 통해 탱크(T)로 배출된다. 따라서, 압축측실(R2) 내의 압력은, 탱크압과 동등해지는 신장측실(R1)의 압력보다도 커지므로, 실린더 장치(C5)는, 피스톤(2)을 중립 위치로 복귀시키는 방향의 추력을 항상 발휘한다.
또한, 개폐 밸브(17)가 탱크측 배출 통로(8)를 연통하고 있고, 탠덤 펌프(30)가 정지 중인 경우는, 실린더 장치(C5)는, 실린더 장치(C1)와 마찬가지로 작동한다. 즉, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 8 중 좌측에 있고, 피스톤(2)이 신장측실(R1)을 압축하는 방향으로 스트로크할 때에는, 실린더 장치(C5)는 신장에 대항하는 추력을 발휘하고, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 8 중 좌측에 있고, 피스톤(2)이 압축측실(R2)을 압축하는 방향으로 스트로크할 때에는, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)를 폐색할 때까지는, 실린더 장치(C5)는 추력을 거의 발휘하지 않는다. 반대로, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 8 중 우측에 있고, 피스톤(2)이 압축측실(R2)을 압축하는 방향으로 스트로크할 때에는, 실린더 장치(C5)는 수축에 대항하는 추력을 발휘하고, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)의 포트(1a)보다도 도 8 중 우측에 있고, 피스톤(2)이 신장측실(R1)을 압축하는 방향으로 스트로크할 때에는, 피스톤(2)이 탱크측 배출 통로(8)를 폐색할 때까지는, 실린더 장치(C5)는 추력을 발휘하지 않는다.
이와 같이, 실린더 장치(C5)에 있어서도, 탠덤 펌프(30)가 구동 중이라도 정지 중이라도, 탱크측 배출 통로(8)가 오목부(2a)에 대향하는 범위 내에서 스트로크하는 경우, 이 범위를 추력 저감 스트로크 범위로 하여 추력을 발휘하지 않는 불감대로 하고 있다. 또한, 실린더 장치(C5)는, 피스톤(2)이 이 스트로크 범위를 초과하여 스트로크하는 경우에는, 탠덤 펌프(30)가 구동 중이면, 항상, 피스톤(2)을 중립 위치로 복귀시키는 방향의 추력을 발휘하므로, 빠르게 차체(B)를 대차(W)에 대해 스트로크 중심으로 복귀시킬 수 있다. 따라서, 스토퍼(S)와 중심 핀(P)이 장시간에 걸쳐 접촉하는 상태로 되어 차체(B)의 진동 억제가 곤란해지는 상황을 피할 수 있다. 탠덤 펌프(30)를 정지 상태로 하면, 실린더 장치(C5)는, 실린더 장치(C1)와 마찬가지로, 피스톤(2)이 중립 위치로부터 이격되는 방향의 스트로크에 대해서는 이것을 중립 위치로 복귀시키는 방향의 추력을 발휘함과 함께, 피스톤(2)이 중립 위치로 복귀하는 방향의 스트로크에 대해, 탱크측 배출 통로(8)를 폐색하는 위치로 복귀할 때까지는 이것을 저해하는 추력을 발휘하지 않는다.
따라서, 실린더 장치(C5)는, 실린더 장치(C1)와 마찬가지로, 추력 저감 스트로크 범위에서 추력을 발휘하지 않는 패시브한 댐퍼로서 작동할 뿐만 아니라, 탠덤 펌프(30)를 구비함으로써, 피스톤(2)을 중립 위치로 적극적으로 복귀시키는 추력의 발휘도 가능해진다. 따라서, 한층 더 철도 차량에 있어서의 승차감을 향상시킬 수 있다.
또한, 실린더 장치(C5)에 있어서도, 개폐 밸브(17)의 폐지, 스로틀 밸브(8a)의 설치와 비설치, 릴리프 밸브(8b)의 설치와 비설치는, 실린더 장치(C1)와 마찬가지로 선택할 수 있다. 또한, 릴리프 밸브(9a, 10a, 8b)는, 추력의 발생을 가능하게 하면 되므로, 밸브 개방압의 설정이 없는 감쇠 밸브, 스로틀 밸브로 변경할 수 있다. 또한, 탠덤 펌프(30)는 제2 실시 형태의 실린더 장치(C2), 제3 실시 형태의 실린더 장치(C3), 나아가, 제4 실시 형태의 실린더 장치(C4)에도 적용 가능하다. 실린더 장치(C2, C3, C4)에 탠덤 펌프(30)를 설치하면, 피스톤(2)을 중립 위치로 적극적으로 복귀시키는 추력의 발휘도 가능해져, 한층 더 철도 차량에 있어서의 승차감을 향상시킬 수 있다.
이상, 실린더 장치(C5)에서는, 신장측 감쇠 통로(9)와 압축측 감쇠 통로(10)만을 구비하고 있지만, 이 구성에, 신장측 연락 통로(21)와 압축측 연락 통로(22) 중 한쪽 또는 양쪽을 설치해도 된다. 이와 같이 구성하는 경우, 신장 행정에서 감쇠력을 발휘하는 신장측 감쇠 통로(9)와 신장측 연락 통로(21) 중 어느 한쪽을, 신장측실(R1) 내의 압력이 허용 압력을 초과하지 않도록 압력을 릴리프하는 릴리프 통로로서 기능시켜 시스템을 보호할 수 있다. 압축측도 마찬가지로, 수축 행정에서 감쇠력을 발휘하는 압축측 감쇠 통로(10)와 압축측 연락 통로(22) 중 어느 한쪽을, 압축측실(R2) 내의 압력이 허용 압력을 초과하지 않도록 압력을 릴리프하는 릴리프 통로로서 기능시켜 시스템을 보호할 수 있다.
또한, 탠덤 펌프(30)를 실린더 장치(C2)에 적용하여, 신장측실(R1) 및 압축측실(R2)에 액체를 공급하도록 하는 경우에 있어서도, 실린더 장치(C2)의 구성에, 압축측 연락 통로(22)를 설치해도 된다. 탠덤 펌프(30)를 실린더 장치(C3)에 적용하여, 신장측실(R1) 및 압축측실(R2)에 액체를 공급하도록 하는 경우에 있어서도, 이 구성에, 신장측 연락 통로(21)를 설치해도 된다. 또한, 탠덤 펌프(30)를 실린더 장치(C4)에 적용하여, 신장측실(R1) 및 압축측실(R2)에 액체를 공급하도록 하는 경우에 있어서도, 이 구성에, 신장측 감쇠 통로(9)와 압축측 감쇠 통로(10) 중 한쪽 또는 양쪽을 설치해도 된다. 이와 같이 하면, 실린더(1) 내의 과잉 압력으로부터 실린더 장치(C2, C3, C4)의 시스템의 보호가 가능해진다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성에 한정하는 취지는 아니다.
본원은, 2014년 10월 17일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2014-212398호에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

Claims (12)

  1. 실린더와,
    상기 실린더 내에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되는 피스톤과,
    상기 실린더 내에 삽입되어 상기 피스톤에 연결되는 로드와,
    상기 실린더 내에 상기 피스톤에 의해 구획된 신장측실과 압축측실과,
    탱크와,
    상기 탱크로부터 상기 신장측실을 향하는 액체의 통과만을 허용하는 신장측 흡입 통로와,
    상기 탱크로부터 상기 압축측실을 향하는 액체의 통과만을 허용하는 압축측 흡입 통로와,
    상기 피스톤과 상기 실린더 중 한쪽에 설치되고, 상기 피스톤과 상기 실린더 중 다른 쪽에 면하는 오목부와,
    상기 피스톤에 설치되어 상기 신장측실로부터 상기 오목부를 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 신장측 배출 통로와,
    상기 피스톤에 설치되어 상기 압축측실로부터 상기 오목부를 향하는 액체의 흐름만을 허용하는 압축측 배출 통로와,
    상기 오목부를 통해 상기 신장측 배출 통로와 상기 압축측 배출 통로를 상기 탱크에 연통하는 탱크측 배출 통로와,
    신장시에 통과하는 액체의 흐름에 저항을 부여하여 감쇠력을 발휘하는 신장측 감쇠력 발생 통로와,
    수축시에 통과하는 액체의 흐름에 저항을 부여하여 감쇠력을 발휘하는 압축측 감쇠력 발생 통로를 구비한, 실린더 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신장측 감쇠력 발생 통로는, 상기 신장측실로부터 상기 탱크를 향하는 액체의 흐름에 저항을 부여하는 신장측 감쇠 통로이고,
    상기 압축측 감쇠력 발생 통로는, 상기 압축측실로부터 상기 탱크를 향하는 액체의 흐름에 저항을 부여하는 압축측 감쇠 통로인, 실린더 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 신장측 감쇠력 발생 통로는, 상기 신장측실로부터 상기 압축측실을 향하는 액체의 흐름에 저항을 부여하는 신장측 연락 통로이고,
    상기 압축측 감쇠력 발생 통로는, 상기 압축측실로부터 상기 탱크를 향하는 액체의 흐름에 저항을 부여하는 압축측 감쇠 통로인, 실린더 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 신장측 감쇠력 발생 통로는, 상기 신장측실로부터 상기 탱크를 향하는 액체의 흐름에 저항을 부여하는 신장측 감쇠 통로이고,
    상기 압축측 감쇠력 발생 통로는, 상기 압축측실로부터 상기 신장측실을 향하는 액체의 흐름에 저항을 부여하는 압축측 연락 통로인, 실린더 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 로드는, 상기 실린더 내에 삽입되어 양단부가 상기 실린더 외부로 돌출되어 중간에 상기 피스톤이 연결되고,
    상기 신장측 감쇠력 발생 통로는, 상기 신장측실로부터 상기 압축측실을 향하는 액체의 흐름에 저항을 부여하는 신장측 연락 통로이고,
    상기 압축측 감쇠력 발생 통로는, 상기 압축측실로부터 상기 신장측실을 향하는 액체의 흐름에 저항을 부여하는 압축측 연락 통로인, 실린더 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 오목부의 축 방향 폭의 설정에 의해 추력이 저감되는 추력 저감 스트로크 범위가 설정되는, 실린더 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 오목부는, 상기 피스톤의 외주에 형성한 환상 홈으로 형성되고,
    상기 신장측 배출 통로는, 상기 신장측실과 상기 환상 홈을 연통하고,
    상기 압축측 배출 통로는, 상기 압축측실과 상기 환상 홈을 연통하는, 실린더 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤은,
    상기 로드에 설치되어 상기 실린더에 미끄럼 접촉하는 제1 피스톤 형성 부재와,
    상기 로드에 상기 제1 피스톤 형성 부재와 이격되어 설치되고 상기 실린더에 미끄럼 접촉하는 제2 피스톤 형성 부재를 구비하고,
    상기 오목부는, 상기 제1 피스톤 형성 부재와 상기 제2 피스톤 형성 부재에 형성되는 환상 간극으로 형성되고,
    상기 신장측 배출 통로는, 상기 신장측실과 상기 환상 간극을 연통하고,
    상기 압축측 배출 통로는, 상기 압축측실과 상기 환상 간극을 연통하는, 실린더 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 오목부는, 상기 실린더의 내주에 형성한 환상 홈으로 형성되고,
    상기 탱크측 배출 통로는, 상기 탱크와 상기 오목부를 연통하는, 실린더 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 탱크측 배출 통로의 도중에, 상기 오목부와 상기 탱크를 연통 및 차단하는 개폐 밸브를 구비한, 실린더 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 탱크측 배출 통로의 도중에 상기 실린더 내로부터 상기 탱크를 향하는 액체의 흐름에 저항을 부여하는 감쇠력 발생 요소를 설치한, 실린더 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 신장측실과 상기 압축측실의 양쪽에 동일한 유량으로 액체를 공급하는 탠덤 펌프를 구비한, 실린더 장치.
KR1020167024673A 2014-10-17 2015-10-08 실린더 장치 KR101825863B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014212398A JP6363934B2 (ja) 2014-10-17 2014-10-17 シリンダ装置
JPJP-P-2014-212398 2014-10-17
PCT/JP2015/078668 WO2016060066A1 (ja) 2014-10-17 2015-10-08 シリンダ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160119820A KR20160119820A (ko) 2016-10-14
KR101825863B1 true KR101825863B1 (ko) 2018-02-05

Family

ID=55746612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167024673A KR101825863B1 (ko) 2014-10-17 2015-10-08 실린더 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9945441B2 (ko)
EP (1) EP3109504B1 (ko)
JP (1) JP6363934B2 (ko)
KR (1) KR101825863B1 (ko)
CN (1) CN106104066B (ko)
CA (1) CA2941878C (ko)
WO (1) WO2016060066A1 (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013110370B4 (de) 2013-06-04 2014-12-11 Grammer Ag Fahrzeugsitz
DE102013110920B4 (de) 2013-10-01 2018-08-16 Grammer Ag Fahrzeugsitz mit kraftgesteuertem Dämpfer (2-Rohr-Dämpfer)
DE102013110923B4 (de) 2013-10-01 2019-07-04 Grammer Ag Fahrzeugsitz oder Fahrzeugkabine mit einer Federungseinrichtung und Nutzkraftfahrzeug
DE102013110924B4 (de) * 2013-10-01 2018-02-08 Grammer Ag Fahrzeug mit kraftgesteuertem Dämpfer mit Regelventil
DE102013021561B4 (de) 2013-12-16 2020-09-03 Grammer Ag Fahrzeugsitz mit einer horizontal beweglichen Sitzfläche zum Aufnehmen einer Person
DE102014012694B3 (de) * 2014-09-01 2016-02-25 Böhner-EH GmbH Hydraulische Vorrichtung
DE112016002019B4 (de) * 2015-05-29 2021-07-29 Hitachi Astemo, Ltd. Schwingungsdämpferanordnung
US20180266104A1 (en) * 2015-09-15 2018-09-20 The Regents Of The University Of California Control system and method for mitigating the effects of natural hazards
JP6879695B2 (ja) * 2016-08-30 2021-06-02 Ｋｙｂ株式会社 セミアクティブダンパ
US10981429B2 (en) 2017-09-29 2021-04-20 Fox Factory, Inc. Electronically controlled sway bar damping link
US10746251B2 (en) * 2018-05-11 2020-08-18 Itt Manufacturing Enterprises Llc Load damping assembly with gapping feature
CN110360260B (zh) * 2019-06-20 2021-08-31 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 一种主动控制抗蛇形减振器及减振系统、车辆
EP4197830A1 (en) * 2021-12-20 2023-06-21 Fox Factory, Inc. Electronically controlled sway bar damper link
DE102022002548A1 (de) 2022-07-12 2024-01-18 Günther Zimmer Feder-Dämpfer-System mit kolbenhubabhängigem Drosselrückschlagventil

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000177586A (ja) * 1998-12-21 2000-06-27 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd 鉄道車両の振動抑制装置
JP2005299450A (ja) 2004-04-08 2005-10-27 Toyota Industries Corp ポンプ制御装置
JP2010065797A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Kayaba Ind Co Ltd シリンダ装置
JP2012193804A (ja) 2011-03-17 2012-10-11 Kyb Co Ltd シリンダ装置
JP2013001305A (ja) 2011-06-20 2013-01-07 Kyb Co Ltd 鉄道車両用制振装置
JP2014047876A (ja) 2012-09-03 2014-03-17 Kayaba Ind Co Ltd アクチュエータ
JP2014156910A (ja) * 2013-02-18 2014-08-28 Kayaba Ind Co Ltd アクチュエータ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2954755A (en) * 1957-10-23 1960-10-04 Ibm Hydraulic positioning device
JP2921335B2 (ja) * 1993-06-14 1999-07-19 株式会社大林組 橋桁のダンパー装置
JP3895491B2 (ja) 1999-02-23 2007-03-22 カヤバ工業株式会社 鉄道車両の横揺れ制振用ダンパ及び制振方法
CH694426A5 (de) * 2000-06-13 2005-01-14 Curtiss Wright Antriebstechnik Vorrichtung zur Querzentrierung und Schwingungsdämpfung bei Schienenfahrzeugen.
JP2003042216A (ja) * 2001-07-31 2003-02-13 Tokico Ltd 油圧ダンパ
JP4132944B2 (ja) * 2002-04-26 2008-08-13 カヤバ工業株式会社 油圧緩衝器
JP4058298B2 (ja) * 2002-06-06 2008-03-05 カヤバ工業株式会社 油圧緩衝器
JP4733481B2 (ja) * 2005-09-09 2011-07-27 カヤバ工業株式会社 シリンダ装置
JP4997084B2 (ja) * 2007-12-06 2012-08-08 カヤバ工業株式会社 アクチュエータ
JP5552174B1 (ja) * 2013-02-15 2014-07-16 カヤバ工業株式会社 アクチュエータ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000177586A (ja) * 1998-12-21 2000-06-27 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd 鉄道車両の振動抑制装置
JP2005299450A (ja) 2004-04-08 2005-10-27 Toyota Industries Corp ポンプ制御装置
JP2010065797A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Kayaba Ind Co Ltd シリンダ装置
JP2012193804A (ja) 2011-03-17 2012-10-11 Kyb Co Ltd シリンダ装置
JP2013001305A (ja) 2011-06-20 2013-01-07 Kyb Co Ltd 鉄道車両用制振装置
JP2014047876A (ja) 2012-09-03 2014-03-17 Kayaba Ind Co Ltd アクチュエータ
JP2014156910A (ja) * 2013-02-18 2014-08-28 Kayaba Ind Co Ltd アクチュエータ

Also Published As

Publication number Publication date
CN106104066A (zh) 2016-11-09
JP6363934B2 (ja) 2018-07-25
EP3109504A4 (en) 2017-11-15
CA2941878A1 (en) 2016-04-21
CA2941878C (en) 2018-04-24
EP3109504A1 (en) 2016-12-28
JP2016080080A (ja) 2016-05-16
WO2016060066A1 (ja) 2016-04-21
KR20160119820A (ko) 2016-10-14
CN106104066B (zh) 2017-10-10
EP3109504B1 (en) 2018-12-26
US9945441B2 (en) 2018-04-17
US20170023086A1 (en) 2017-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101825863B1 (ko) 실린더 장치
KR101916612B1 (ko) 철도용 제진 장치
EP2330302B1 (en) Cylinder apparatus
KR101671607B1 (ko) 액추에이터
KR100451289B1 (ko) 감쇠력 조정식 유압 완충기
KR101718640B1 (ko) 액추에이터 유닛
JP5543996B2 (ja) アクチュエータ
JP5427082B2 (ja) 鉄道車両用制振装置
KR101718268B1 (ko) 액추에이터 유닛
JP6305102B2 (ja) 流体圧緩衝器
JP2003042216A (ja) 油圧ダンパ
JP2017061178A (ja) サスペンション装置
JP2023119628A (ja) シリンダ装置
JP2000283210A (ja) 油圧緩衝器
CN103228945B (zh) 阻尼筒
JP7022951B2 (ja) ダンパ
CN113775687A (zh) 气缸装置
JP2012197860A (ja) 減衰バルブ
JP2001099219A (ja) 油圧緩衝器
JP2019034620A (ja) 鉄道車両用制振装置
JP2013204627A (ja) 緩衝装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right